Karen Herdis Callisen var den første kvindelige danske geolog.
Karen Callisen blev i 1901 student og påbegyndte derefter uddannelsen til fabriksingeniør ved Polyteknisk Læreanstalt. Professor N.V. Ussings forelæsninger om mineralogi og geologi fascinerede hende i den grad, at hun skiftede over til geologistudiet ved Københavns Universitet. Som den første kvinde herhjemme blev hun i 1915 mag. scient. i mineralogi og krystallografi. Allerede i studietiden var hun 1912 blevet knyttet til Mineralogisk Museum ved Københavns Universitet som assistent, en stilling, hun fortsatte i efter sin eksamen. 1919 blev hun amanuensis, og fra 1932 og frem til sin afgang 20 år senere var hun inspektør samme sted, men hun fortsatte sin videnskabelige virksomhed i mange år efter sin pensionering. Karen Callisen var formand for Dansk Geologisk Forening 1933-34.
N.V. Ussing havde i sine senere år påbegyndt en undersøgelse af Bornholms grundfjeld, som Callisen efter hans død i 1911 fortsatte. I 1928 publicerede hun en detaljeret oversigt over de forskellige granitter og gnejsers petrografiske beskaffenhed; oversigten kom i udvidet form i en disputats fra 1932 "Beiträge zur Kenntnis des Granitgrundgebirges von Bornholm". I 1934 publiceredes disputatsen, nu suppleret med grundige undersøgelser af diabasgange og kaolinforekomster. Callisen opfattede de bornholmske granitter som magmatiske bjergarter, dannet ved langsom afkøling af en smeltet stenmasse. Hun opdelte granitterne i to aldersgrupper, en ældre med dannelsesrækkefølgen Rønne-granit, Paradisbakke-granit, Vang-granit, Stribet granit, Christiansø-granit og Alminding-granit, og en yngre med Hammer-granit og Svaneke-granit. Callisen købte i slutningen af 1920'erne et lille hus i Bølshavn nær Listed, hvorfra hun resten af sin karriere havde udgangspunkt for sine undersøgelser på Bornholm.
Både før og efter Anden Verdenskrig undersøgte hun de petrografiske forhold i den sjældne kryolitforekomst ved Ivittuut i Grønland. Hun foretog endvidere undersøgelser af bjergarter fra Hongkong og af meteoritter, herunder af de to som faldt i Århus i 1951.
Hun var en værdig repræsentant for den klassiske petrografi, som lagde hovedvægten på meget omhyggelige undersøgelser af tyndslib, dvs. tynde skiver af bjergarter, som undersøges under mikroskop.
Hendes store erfaringer som petrograf kom smukt til udtryk i håndbogen "Sten i farver", som blev udgivet i 1960 i et samarbejde med danske og svenske kolleger. Bogen, der henvender sig til den alment interesserede læser, er siden kommet i mange reviderede udgaver.
Ved siden af sit arbejde som geolog virkede hun i mange år som gymnasielærer. Hun var en slagfærdig og særpræget personlighed, som også i sin fremtoning skilte sig ud fra mængden. Hun røg store cigarer, var altid i følge med sin kæmpemæssige schæferhund og gik utraditionelt klædt i en buksedragt, egnet til ekskursionerne på Grønland og til Bornholms klipper. Opfindelsen af navnet hatbakker tilskrives en gruppe geologistuderende fra Københavns Universitet, der i begyndelsen af 1900-tallet var på studieophold på Langeland. Deres lærer, Karen Callisen, var med, og hun var under en tur ud i terrænet tækkeligt klædt i hvid skjorte med flæser, lang sort nederdel, knapstøvler og en rundpuldet hat, og en kvik studerende bemærkede ligheden mellem hatten og bakkerne.
Hun var engageret i samfundsforhold og havde litterære interesser. Georg Brandes kendte hun fra tiden i Studentersamfundet, og omgangskredsen omfattede Harald og Niels Bohr samt rektorerne H. Adler, Hans Hartvig-Møller og Helga Lund. Karen Callisens personlige mod viste sig bl.a. ved, at hun under Anden Verdenskrig holdt en jødisk veninde skjult for tyskerne.
Anekdoterne står i kø: Hun blev engang anholdt for at fornærme politiet i forbindelse med at hun cyklede uden tændt cykellygte, og en anden gang blev hun fejlagtigt udråbt som far i en faderskabssag.