Fill de Niels H.D. Bohr, estudià i es doctorà a la Universitat de Copenhaguen, de la qual fou després professor a partir del 1956. En morir el seu pare el 1962, passà a ésser director de l’Institut Niels Bohr, on continuà fins el 1970. Del 1975 al 1981 dirigí l’Institut Nordita. El 1950 començà a investigar el model de capes del nucli atòmic i amb B. Mottelson elaborà la teoria del model unificat, actualment acceptada. Amb B. Mottelson i J. Rainwater rebé el premi Nobel de física en 1975 per llur estudi de l’estructura del nucli atòmic.