В консервативной Пруссии научная карьера женщины было делом не легким. Шел 1907 год. Запрет на обучение женщин в вузах сохранялся в то время в Европе только в Германии и Турции. Своей научной карьерой Мейтнер во многом обязана Планку.

Макс Планк, автор квантовой теории, один из выдающихся ученых XX века, был человеком, на первый взгляд, замкнутым. Он ратовал за допуск женщин к высшему образованию, но считал, что им все же больше подходит профессия акушера-гинеколога, чем физика. Мейтнер его очаровала. Он не только взял ее под свою опеку, добился для нее разрешения посещать его лекции, но и пригласил домой и познакомил со своими дочерьми. Они стали ее подругами. Планк рекомендовал ее директору Института химии Берлинского университета Эмилю Фишеру. Этот весьма консервативный ученый не допускал тогда присутствия женщин в своем институте. Для Лиз было сделано исключение. Несмотря на то, что у нее уже была степень доктора наук и десяток опубликованных научных работ, ей все же следовало входить в институт только через подъезд, предназначенный для хозяйственных надобностей.

Фишер предложил ей совместную работу с молодым химиком Отто Ганом. Объект их исследований – радиоактивные элементы. Ган к этому времени несколько лет стажировался в лаборатории Эрнеста Резерфорда и имел опыт в этой области. Он был талантливым химиком. Мейтнер хорошо разбиралась в используемых ими физических приборах и занималась их проектированием и монтажом, что казалось необычным столь хрупкой девушки. Она была и главным теоретиком в этом дуэте, хотя руководителем их лаборатории до 1912 г. числился Ган. Их научный тандем просуществовал тридцать один год и оказался весьма плодотворным. Им удалось открыть новый элемент протактиний, существование которого предсказала Мейтнер. Для измерения бета-излучений они впервые стали применять феномен радиоактивной отдачи и исследование их в магнитном поле.

В 1909 г. она докладывала о совместных с Ганом работах на конгрессе в Зальцбурге и удостоилась лестной оценки Эйнштейна. Их лаборатория тесно сотрудничала с Кавендишской лабораторией Эрнеста Резерфорда в Англии. Они получали оттуда радиоактивные вещества. Необычайным кажется тот факт, что посылки с ними приходили по почте в обыкновенных картонных коробках. Тогда еще не было понятия о радиационной защите.

Ган и Мейтнер работали в те годы с радиоактивными веществами без малейшей защиты. Поначалу лабораторией им служила бывшая столярная мастерская в Институте химии на Hessische Strasse. По свидетельству современников, помещение это по своей неустроенности очень походило на то, в котором работала Мария Склодовская-Кюри в Париже. В первые годы Мейтнер не получала никакого вознаграждения, материальную поддержку ей оказывали родители.

Все ограничения для женщин в науке были сняты в Германии только в конце 1909 г. Правда, женский туалет в Институте химии еще долго отсутствовал.

В общественном сознании сохранялось мнение, что женщинам научная работа в серьезной физике и химии противопоказана. Как-то действительно был случай, когда у студентки загорелась коса от бунзеновской горелки, а мужские бороды считались почему-то более огнеупорными. Неудивительно, что в одной из берлинских газет сообщалось, что госпожа доктор Мейтнер прочла доклад под названием «Проблемы косметической физики». Настоящее название доклада «Проблемы космической физики»– показалось корреспонденту слишком далеким от того, чем, по его мнению, должна заниматься дама, пусть и ученая…

В 1912 г. в берлинском районе Далем в присутствии кайзера Вильгельма II были торжественно открыты два вновь построенных института: Институт химии и Институт физической химии. Вскоре открылся еще и Институт биохимии. Далем стали называть «немецким Оксфордом».