Estudià a la Universitat de Harvard i fou professor a Princeton (1909-12) i a Harvard (1919-44). Féu els seus primers treballs sobre equacions diferencials lineals i, sota la influència dels descobriments de Poincaré, començà a treballar en mecànica teòrica, especialment en òrbites periòdiques, problema dels tres cossos i estabilitat, i escriví la notable memòria Dynamical Systems with Two Degrees of Freedom (1928). Estudià el problema dels tres cossos mitjançant el mètode ergòdic. Entre d’altres obres, escriví Relativity and Modern Physics (1923) i The Origin, Nature and Influence of Relativity (1925).