Найвище звання, яке вона отримувала — співробітниця з експериментальної морфології (1905—1912). Завдяки спостереженням над хромосомами комах, у 1905 Стівенс виявила, що у деяких видів хромосоми відрізняються між статями. Це відкриття стало першим випадком, коли спостережувані розбіжності хромосом можна було пов'язати зі спостережуваними відмінностями у фізичних властивостях (тобто, чи є особина чоловічої чи жіночої статі). Стівенс визначила Y-хромосому в борошняного хрущака Tenebrio та прийшла до висновку, що хромосомна ознака статі залежить від наявності або відсутності Y-хромосоми.