Aastatel 1956–1965 töötas Rudolph Marcus välja teooria elektronide ülekande kohta lahuses olevate molekulide vahel. Teooria võtab arvesse muutusi reageerivate molekulide ja lahusti molekulide struktuuris. Molekulaarsüsteemi energia muutuste põhjal saab arvutada keemiliste reaktsioonide kiiruse.
1992. aastal pälvis ta Nobeli keemiaauhinna panuse eest elektronide ülekandereaktsioonide teooriasse keemilistes süsteemides.
Marcus pidas arvukalt avalikke loenguid, viimati 2023. aastal:
2023 – "Application of Electron Transfer Theory to Group Transfers in Biological Motors: Single Molecule Experiments" (kvantbioloogiaalasel Gordoni teaduskonverentsi eelüritusel)
2023 – "Theory Guided by Experiment and by Connecting the Dots" (California Tehnoloogiainstituudis toimunud Rudy Marcuse 100. sünniaastapäeva sümpoosionil)