Si dedicò successivamente alla ricerca, collaborando con il team di Baruch Blumberg ad alcune delle ricerche che portarono poi all'isolamento del virus dell'epatite B.. In seguito Alter diresse un progetto che analizzava campioni di sangue usati per le trasfusioni, per scoprire le cause delle epatiti associate ad esse. Basandosi sul suo lavoro, gli Stati Uniti fecero partire un programma di screening dei donatori di sangue che portò alla riduzione dal 30% a quasi lo 0% dei rischi di contrarre epatite a seguito di una trasfusione. A metà degli anni settanta Alter e il suo team di ricercatori dimostrarono che la maggior parte delle epatiti post-trasfusione non erano dovute ai virus dell'epatite A ed epatite B. Grazie al lavoro di Alter, in collaborazione con Bob Purcell, e alle contemporanee ricerche di Edward Tabor in un altro laboratorio, venne provata l'esistenza di una nuova forma di epatite inizialmente chiamata "epatite non A non B" (NANBH). Nonostante questa scoperta, gli sforzi di ricerca internazionali per identificare il virus, non ebbero successo per più di un decennio. Nel 1987, Michael Houghton, Qui-Lim Choo e George Kuo, della Chiron Corporation, in collaborazione con il dottor D.W. Bradley del "Centers for Disease Control and Prevention" (CDC), utilizzarono un nuovo approccio di clonazione molecolare per identificare il microrganismo sconosciuto e sviluppare quindi un test diagnostico.