Calvin sugalvojo tai originaliai paprastas būdas sužinoti. Žalia dumblių Chlorella buvo auginami plokščios, apvalios, vandens pripildyto "saldainis kolbą" šviesoje. Calvin pristatė anglies dioksidą, kuriame anglies 14 į kolbą. Kadangi Chlorella atlikti savo gyvybinius procesus, jis paėmė į radioaktyviųjų anglies 14 ir įtraukė ją į angliavandenių ji pagamino. Izotopų veikė kaip bandomosios dujos, leidžianti Calvin į žemėlapį, kad viso proceso anglies kelią. Pakeliui Calvin renkami ir analizuojami ekstrahuojamas augalas. Nors mokslinių tyrimų prielaida buvo paprastas, analitiniai įrankiai Jis naudojamas buvo pažangi ir įtraukti popieriaus chromatografiją ir radioautography. Jis praleido 10 metų tiksliai nustatyti reakcijas ir junginiai ir nustatė 11 tarpinių junginių visiems.
Po pergalės Nobelio premiją 1961 metais Calvin naudojami radioaktyviųjų izotopų deguonies atsekti deguonies kelią per fotosintezę. 1963, Calvin buvo paskirtas profesorius, molekulinės biologijos. Po aštuonerių metų, jis buvo pavadintas universiteto profesorius chemijos. Nuo 1960 iki 1980 metų jis dirbo direktoriumi Cheminio Biodynamics laboratorijos Berklyje, įrenginio jis įsteigtas mokslinių tyrimų dalykus, pavyzdžiui, saulės energijos konversijos, smegenų chemija, ir gyvybės kilmę Žemėje. Jis prižiūrėjo statybą laboratorinio pastato, kuris buvo pastatytas ratu skatinti atvirą laboratorija idėją. Po jo išėjimo į pensiją 1980 metais, įrenginys buvo pervadinta Melvin Calvin laboratorijoje. 1967, Calvin gavo vienu metu paskyrimą asocijuota direktoriaus Lawrence Berkeley laboratorijoje.
1955, Calvin dalyvavo tarptautinėje konferencijoje dėl taikaus atominės energetikos Ženevoje, Šveicarijoje. Jis taip pat buvo komitetuose dėl molekulinės biofizikos, biochemijos, mokslas ir viešąją politiką, ir jis buvo prie Nacionalinė aeronautikos ir kosmoso administracija (NASA) patarėjas. Net išėjus į pensiją, Calvin tęsė savo tyrimus tokiose srityse, kaip cheminės medžiagos kancerogeninio poveikio ir organinės Geochemii. Jis parašė apie 500 straipsnių ir straipsnių parašė ir ar cowrote daug knygų, įskaitant anglies kelias į fotosintezės (1957).
Be to, gauti Nobelio premiją, Calvin buvo išrinktas į Karališkosios draugijos (1959), ir gavo Davy medaliu Karali
