Sokat utazott, nagy tudású kutatóként az algológia számos ágát művelte. 1933-ban vendégkutatói munkát végzett a Genfi Egyetemen. A járommoszatokkal kapcsolatos munkáit az Előmunkálatok hazánk Desmidiaceái monográfiájához című értekezésben foglalta össze, amivel elnyerte a Bugát-díjat. Közben dolgozott élete nagy feladatán, a havon és jégen élő algák megismerésén. 1935-ban 35 nemzet kutatónői közül elnyerte az American Association of University Women "Crusade" nagydíját, így alkalma nyílott arra, hogy az Amerikai Egyesült Államokban a Columbia Egyetemen, W. R. Taylor mellett dolgozzon, majd a Smithsonian Intézet segítségével Alaszkában folytatta kutatásait. Megismerhette és begyűjthette Észak-Amerika hómezőinek és gleccsereinek mikrovegetációját, eljutott Kanada és Alaszka kriobiológiai szempontból fontos helyeire. A gyűjtött anyag feldolgozása évekig tartott, sorban jelentek meg munkái Észak-Amerika hóalgáiról, Alaszka gleccsereiről, a Yellowstone Nemzeti Park zöld haváról. Tanulmányútjáról az A Tiszaparttól Alaszkáig című 1940-ben megjelent írásában számolt be részletesen.
Szintetizáló típusú kutató volt, aki új alganemzetségeket és fajokat is leírt.
1948-ban került a Magyar Természettudományi Múzeum Növénytárába, miután Győrffy István professzorral együtt el kellett hagynia a kolozsvári egyetemet. Itt is folytatta kriobiológiai kutatásait. Publikációi jelentek meg a Tátra, a Kárpátok, az Alpok, a Pirin- és Rila-hegység, Albánia és Görögország hóalgáiról (színes hó). 1952-ben a biológiai tudomány kandidátusa lett. Munkássága összefoglalása az 1968-ban megjelent Die Binnengenwasser sorozat 24. köteteként megjelent Kryobiologie. Biologie und Limnologie des Schnees und Eises. I. Kyrovegetation című könyve, ami a ma napig is alapműnek számít, mint a világ krioplankton monográfiája. Kriobiológiai munkássága mellett számos más területen is maradandót alkotott. Foglalkozott a Balaton, a Bakony, a Pécsely-patak, az Aszófői-séd, gémeskutak, rizsföldek, borvizek, tőzegmohalápok és még számos más terület algáival. Élete végéig dolgozott a Vízügyi Hidrobiológia sorozat Desmidiacea kötetén, ami azonban csak halála után, Felföldy Lajos átdolgozásában jelenhetett meg 1981-ben.
Emlékét mintegy 6200 – pontosan cédulázott és nyilvántartott – fiolás gyűjtés, mikrofotó gyűjtemény őrzi.[5] Neve a Tátrában őshonos alga, a Koliella tatrae nevében maradt fenn.[6] A Népligetben sétányt neveztek el róla.
Elismerései
Bugát Pál-díj (Természettudományi Társulat, 1930)
Crusade Award (az American Association of University Women Nagydíja, 1936)