Był uważany za jednego z najwybitniejszych specjalistów w dziedzinie teorii jądra atomowego, opracował teorię budowy deuteronu. Prowadził badania w dziedzinie widm absorpcyjnych kryształów, widm atomów i elektrodynamiki kwantowej. Przewidział wartości przekrojów czynnych dla wielu reakcji jądrowych. W 1967 otrzymał Nagrodę Nobla za wkład w teorię reakcji jądrowych, szczególnie za odkrycia dotyczące procesu wyzwalania energii w gwiazdach (tzw. cykl Bethego).
Otrzymał także szereg innych prestiżowych wyróżnień naukowych, m.in. Medal Maxa Plancka (1955), Medal Eddingtona (1961), Medal Bruce (2001). Działał na rzecz pokojowego wykorzystania energii jądrowej.
Jego imię nadano asteroidzie (30828) Bethe. Laureat Medalu Oersteda za nauczanie fizyki (1993).
Laureat Nagrody Enrica Fermiego The Enrico Fermi Award. Award Laureates , U.S. Department of Energy, Office of Science, science.osti.gov [dostęp 2024-05-18]..