1913年,亚当斯回到美国,开始担任研究助理,在哈佛大学和拉德克利夫大学教授有机化学。 1916 年,他在接受伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校助理教授职位后离开了哈佛大学。他在这所大学呆了56年。亚当斯大部分时间都担任化学系主任,接替了他的前任威廉·A·诺伊斯(William A. Noyes)的职位。
在担任这个职位期间,亚当斯完成了几件事。他与学生一起创造了亚当催化剂,一种用于氢化反应的东西以及使用这种催化剂的装置。他还阐明了复杂植物油和植物生物碱的成分。 1930 年代末,他开始研究大麻植物并分离出大麻素 CBN 和 CBD,合成了两者,发现了 delta-9 THC,并对其进行了部分合成。他还合成了这些化合物的类似物。通过这种方式,罗杰·亚当斯是第一个创建 合成的 大麻素。