V septembri 1952, Rowland stal inštruktorom vo katedry chémie na univerzite v Princetone v New Jersey. Počas leta 1953 až 1955, viedol výskum v stopovacieho chémii v Brookhaven National Laboratory na Long Islande v New Yorku.
Rowland stal asistentom profesorom chémie na univerzite v Kansase v roku 1956. Od roku 1956 do roku 1970 Jeho výskum bol podporovaný vlády USA Komisia pre atómovú energiu. V Kansase, Rowland viedol skupinu radiochemists (vedcov, ktorí študujú rádioaktívne prvky), skúma chemické reakcie atómov trícia. On zdvihol sa cez akademických hodností, aby sa stal riadnym profesorom v roku 1963.
V auguste 1964, Rowland stal profesorom chémie a predseda katedry chémie v novom Irvine kampuse University of California. On odišiel ako predseda oddelenia v roku 1970, ale udržal jeho pozíciu ako profesor.
V roku 1972, Rowland počul prednášku na britský vedec James Lovelock, ktorý spomenul pohyb freónov v atmosfére. CFC neľahko podrobené chemickej reakcie. Vedci v tej dobe preto veril, že CFC spôsobil žiadne škodlivé účinky. Po CFC sa uvoľňujú do atmosféry, oni sa zdvihnú pomaly. Lovelock navrhol sledovanie CFC sa dozvedieť viac o atmosfére. Mal vyvinul vedecký prístroj na meranie hladiny CFC. Rowland vedel, že keď CFC dosiahol hornej atmosféry, slnečné ultrafialové žiarenie by zlomiť ich od seba. Rozhodol sa študovať je určiť, čo by nakoniec s nimi stane v atmosfére.
Rowland začali študovať CFC v roku 1973. Mario Molina, ktorý práve dokončil jeho Ph.D. pracovať ako laserový chemik, pripojil Rowland v tomto výskume. Do troch mesiacov, si uvedomili, že niektoré z molekulárnych fragmentov vyplývajúce z rozpadu CFC sa uvedie v reakcii s ozónom, zníženie množstva nej. Ozónová vrstva v hornej atmosfére chráni Zem z 95 až 99 percent slnečného ultrafialového žiarenia. Over-expozícia týmto lúčom je príčinou rakoviny kože. Tak, zníženie množstva ozónu predstavuje nebezpečenstvo pre ľud
