இந்த ஆய்வுக்காக 1944-ஆம் ஆண்டில் கல்கத்தா பல்கலைக்கழகத்தில் அறிவியலில் தனது முனைவர் பட்டத்தைப் பெற்றார். இதன் மூலம் இந்தியப் பல்கலைக்கழகம் ஒன்றிலிருந்து அறிவியல் துறையில் முனைவர் பட்டம் பெற்ற முதல் இந்தியப் பெண் என்ற வரலாற்றுச் சாதனையைப் படைத்தார்.
முனைவர் பட்டம் பெற்ற பிறகு, உலகளாவிய விஞ்ஞானிகளுடன் இணைந்து பணியாற்ற அசிமாவுக்கு வாய்ப்புகள் கிடைத்தன. அமெரிக்காவில் உள்ள புகழ்பெற்ற காலடெக் நிறுவனத்தில் பின்னாளில் நோபல் பரிசு பெற்றவரும் பேராசிரியருமான லாஸ் பாலிங் உடன் இணைந்து உயிரியல் ரீதியாக செயல்படும் சேர்மங்கள் குறித்து ஆராய்ச்சி செய்தார். சுவிட்சர்லாந்தில் உள்ள சூரிச் பல்கலைக்கழகத்தில் நோபல் பரிசு பெற்ற பேராசிரியர் பால் காரர் உடன் இணைந்து ஆல்கலாய்டுகள் குறித்த தனது ஆராய்ச்சியை மேலும் விரிவுபடுத்தினார்.
1945-ஆம் ஆண்டில் பௌதிக மற்றும் மண் வேதியியலாளர் முனைவர்.பரதானந்த சட்டர்ஜி என்பவரைத் திருமணம் செய்து கொண்ட பின் அசிமா முகர்ஜி, அசிமா சட்டர்ஜி என மாறினார். பரதானந்த சட்டர்ஜி ஹவுராவில் உள்ள பெங்கால் பொறியியல் கல்லூரியின் வேதியியல் துறைத் தலைவராகவும், துணை முதல்வராகவும் பணியாற்றினார். இந்த தம்பதியருக்கு ஜூலி சட்டர்ஜி (திருமணத்திற்குப் பின் ஜூலி பானர்ஜி) என்ற ஒரே ஒரு மகள் இருந்தார். ஜூலி தனது தாயாரின் வழியைப் பின்பற்றி கரிம வேதியியலில் சிறந்து விளங்கி, பின்நாட்களில் கல்கத்தா பல்கலைக்கழகத்தின் வேதியியல் துறைத் தலைவராகப் பொறுப்பு வகித்தார்.
1967-ஆம் ஆண்டு அசிமா சட்டர்ஜியின் வாழ்வில் ஒரு பேரிடியாக அமைந்தது. அடுத்தடுத்த நான்கு மாத இடைவெளியில் அவர் தனது தந்தை இந்திர நாராயணையும், கணவர் பரதானந்த சட்டர்ஜியையும் இழந்தார். இந்த அடுத்தடுத்த இழப்புகளால் அதிர்ச்சியடைந்த அசிமாவுக்குக் கடுமையான மாரடைப்பு ஏற்பட்டு, மூன்று மாதங்கள் தீவிர சிகிச்சையில் இருந்தார். பின்னர், அவரது மாணவர்கள் மற்றும் மகளின் ஆதரவோடு மீண்டு வந்து மீண்டும் தனது அறிவியல் ஆராய்ச்சிகளைத் தொடர்ந்தார்.
