Salah satu pencapaian Isabella Lugoski Karle yang patut dicatat adalah pengembangan “Prosedur Adisi Simbol” olehnya, yang menjadi metode pilihan untuk penetapan struktur dari data difraksi sinar X pada material kristal. Atas hasil ini, ia mendapat Medali Sains Nasional oleh President Clinton pada tahun 1995.

Isabella Lugoski, putri dari orang tua imigran Polandia, dilahirkan pada tanggal 2 Desember 1921, di Detroit, Michigan. Guru kimianya di SMU adalah seorang wanita yang memotivasi Isabella untuk menjadi ahli kimia. Ia memiliki kemajuan cepat dalam pendidikannya, menyelesaikan gelar B.S. dalam bidang kimia di Universitas Michigan pada usia 19. Ia menetap di Universitas Michigan, di mana ia mendapat gelar M.S. dan Ph.D. dalam kimia fisika. Sebagai mahasiswa pasca sarjana, Lugoski mendapat beasiswa oleh Asosiasi Wanita Universitas Amerika yang memungkinkannya mendapat studi lebih lanjut karena pada waktu yng sama di Departemen Kimia Universitas Michigan tidak memberikan beasiswa mengajar kepada wanita. Salah satu profesor kimianya, Dr. Lawrence O. Brockway, menginspirasikan untuk mengejar penelitian difraksi elektron oleh molekul gas. Pada titik waktu ini, ia juga memulai kerjasama panjangnya dengan Jerome Karle yang merupakan mahasiswa pasca sarjana di Universitas Michigan. Isabella diberi penghargaan Ph.D. dalam kimia fisika pada tahun 1944.

Karena pada saat itu, sangat sulit bagi wanita untuk bekerja di lingkungan akademik, Isabella dan Jerome Karle diterima sebagai posisi peneliti di Labarotirium Penelitian Akademi Angkatan Laut (Naval Research Laboratory) di Washington DC.  Mereka bekerja sebagai tim, Isabella mengembangkan terapan praktis dari teori Jerome. Awalnya, mereka beralih dari studi difraksi elektron ke studi sinar X dalam kristalografi. Sejak tahun 1959, Isabella telah menjadi kepala seksi Difraksi Sinar X untuk Struktur Bahan di NRL. Pada tahun 1966, ia dan Jerome mempublikasikan paper mereka sebagai Simbolic Addition Procedure (Prosedur Adisi Simbol) untuk menetapkan struktur molekular  dari percobaan difraksi sinar X terhadap  molekul secara langsung. Isabella berhasil menerapkan metode ini  untuk banyak zat yang penting dan menarik, dan di antaranya untuk penelitian medis dan biokimia. Sebagai contoh, ia menetapkan struktur kristal toksin yang diisolasi dari bisa kodok, yang digunakan untuk studi transmisi saraf dan struktur valinomisin, sebuah polipeptida siklis yang terlibat dalam transpor ion kalium menyebrangi membran sel.

Isabella Karle mendapat penghargaan Medali Garvan tahun 1976 dari Himpunan Kimia Amerika. Pada tahun yang sama, ia adalah ketua dari Asosiasi Kristalografi Amerika. Pada tahun 1985, ia mendapat penghargaan Pionir Kimia oleh Institut Ahli Kimia Amerika. Ia memiliki lebih dari 200 paper yang telah dipublikasikan dan mendapat penghargaan empat gelar doktor kehormatan, tiga gelar dalam bidang sains dan satu gelar dalam bidang kemanusiaan. Sebagai tambahan Isabella Karle turut menjadi editor dalam jurnal profesional dan konsultan sains.

Isabella Lugoski dan Jerome Karle menikah pada tahun 1942. Mereka memiliki tiga puteri.