Estudià literatura a les universitats de Califòrnia de Berkeley i Santa Barbara (1961) i posteriorment estudis artístics a la de Yale fins el 1964. Fou col·laborador de Josef Albers. Viatjà per Europa i arran d’una estada a Itàlia s’apropà a l’estètica de l’arte povera. A la dècada de 1960 s’instal·là a Nova York.
El 1966 feu la primera exhibició. Pels volts del 1970 feu les primeres escultures a gran escala, les quals són a base de grans planxes metàl·liques juxtaposades, autooxidables i dissenyades amb ajut de programes de la indústria aeronàutica. Realitzà per encàrrec diverses escultures monumentals amb aquesta tècnica en diverses ciutats, entre les quals Bochum, Barcelona —on el 1985 realitzà Mur per a la plaça de la Palmera de Sant Martí de Provençals— i París, al barri de la Défense (Slat, 2008).
Exposà als principals museus d’art contemporani, i al MACBA de Barcelona presentà el 1969 Rolled, encased, sawed i el 1988 Step up. El museu Guggenheim de Bilbao exposa permanentment Snake (1996) i La matèria del temps (2005), que considerà l’obra més important de la seva producció. Conreà també el videoart.
L’any 2008 fou guardonat amb l’Orde de les Arts i les Lletres d’Espanya i el 2010 amb el premi Príncipe de Asturias de les arts.