1946考入公費留學；第二年，我和妻子敏去瑞士深造。10月6日，朱霞和妻子毅然中止學業，回到祖國。回國後在杭州援建浙江省地質調查所，任副所長。1951赴上海參加華東工業部地質司籌建。其間撰寫了《中國礦物原料與黃金概論》等專著。
1953-1954，地質部地質司司長，煤炭地質理論問題壹書翻譯。1955期間，地質部開展全國石油大調查，朱霞自願參加並擔任地質部新疆石油大隊總工程師，帶領地質師全隊完成了準噶爾盆地石油地質調查，為我國解放後第壹個大油田克拉瑪依油田的發現奠定了基礎。65438年至0956年赴青海石油大隊，在柴達木盆地進行油氣綜合調查，同時也在藏北倫坡拉盆地開展工作。1958期間，地質調查擴大到祁連山、阿爾金山南坡、昆侖山北坡，當時都是地質空白區。為了對除石油以外的金屬和非金屬礦產進行普查，朱霞還帶領壹些地質學家穿過昆侖山、可可西裏山和唐古拉山到藏北工作。1959年奉命赴松遼盆地，長期駐留，協助指揮油田勘探和技術工作，做出了重要貢獻。
1960至1962，先後任地質部地質研究所石油研究室主任、地質部石油地質局副總工程師北京。在此期間，對南方各省的油氣地質進行了調查研究，並提出了在陜北麒麟溝地區勘探古生界的建議。
1962至1975任地質部華東地質礦產研究所副所長，主持華東地區1 ∶ 20萬地質圖野外驗收和報告審查工作，廣泛開展區域地質礦產研究。20世紀70年代初，他率先將板塊構造理論引入並應用於中國的油氣盆地研究，翻譯了板塊構造和動力地質學的巖石證據和歷史實例，對板塊構造在中國的傳播起到了積極的推動作用。
1975左右，在關註我國黃金地質工作之初，他向中央領導同誌提出了許多寶貴的建議和咨詢，為我國黃金工作做出了許多貢獻。
1975-1983任江蘇省石油勘探指揮部副指揮兼總工程師，先後發表多篇重要論文，對中國油氣盆地進行了系統論述，提出了“石油調查領域廣闊”、“石油調查部署設想”等重要建議。同時，受地質部委托，參與組建地礦部石油地質研究室，開展中國油氣盆地形成發展的動力機制理論研究，指導勘探決策。編輯出版了《中國中新生代盆地構造與演化》。由他主編的《中國沈積盆地》壹書，由荷蘭Else Buddha出版社出版，成為“世界沈積盆地叢書”第壹冊。這本書是中國人寫的第壹本流域研究的外文文集。他的重要學術觀點集中體現在朱霞的《中國含油氣盆地構造》壹書中，產生了廣泛而重要的影響。1983至今擔任上海海洋地質調查局技術顧問，對東海油氣勘探提出重要建議。作為同濟大學的兼職教授，他指導博士生進行“中國大陸邊緣結構的演變”的研究。