Isabella Karle z d. Lugoski urodziła się 2 grudnia 1921 roku w Detroit, Michigan, USA. Swój doktorat z chemii fizycznej otrzymała na University of Michigan w wieku lat 22. Kiedy studiowała w Michigan poznała podczas zajęć w laboratorium Jerome’a Karle’a. Wkrótce wzięli ślub, byli także doskonałymi partnerami w pracy naukowej. W 1943 roku oboje pracowali w Projekcie Manhattan na University of Chicago, gdzie Isabella pomagała w produkcji chlorku plutonu koniecznego do budowy bomby atomowej. W roku 1946 Isabella rozpoczyna pracę w US Naval Research Laboratory w Washingtonie. Jerome w tym czasie opracowuje teorię, która jak się spodziewa, powinna ułatwić naukowcom wyznaczanie struktury protein i innych złożonych cząsteczek. Ponieważ potwierdzenie tej teorii wymagało specjalnego aparatu rentgenowskiego, który w tym czasie nie istniał, Isabella zbudowała taki przyrząd. Wprowadzała karty z danymi i równaniami Karle’a do komputera IBM, który po długich obliczeniach potwierdził teorię Jeroma. Połączenie teorii Jerome’a i technik eksperymentalnych Isabelli doprowadziło do przełomu w badaniach struktury bardzo skomplikowanych cząstek biologicznych. Isabella opublikowała między innymi strukturę sterydów czy peptydów. Jerome został za swoją pracę nagrodzony w 1985 roku Nagrodą Nobla z chemii; wielu naukowców, włączając w to Jerome’a, myślało, że Isabella powinna dostać tę nagrodę wraz z mężem.