Meitnerová sa stala Planckovou asistentkou. V prvých rokoch pracovala spolu s chemikom Ottom Hahnom a spolu s ním objavila niekoľko nových izotopov. V roku 1909 predložila dva články o beta žiarení. Spolu s Ottom Hahnom tiež objavila a vyvinula fyzikálnu metódu oddelenia známu ako rádioaktívny odraz, v ktorej je dcérske jadro násilne vyvrhnuté zo svojej matrice, keď sa odráta v okamihu rozpadu.
Otto Hahn