Estudià a la Universitat Lliure de Brussel·les. Li fou atorgat el premi Nobel de química del 1977 per les seves aportacions a la termodinàmica, les quals el menaren a la formulació del teorema del mínim de producció d’entropia, tot fent una nova aportació a l’enfocament del segon principi de la termodinàmica. Destacà també en el camp de la filosofia de la ciència. Les seves investigacions són precursores del desenvolupament de la teoria del caos i dels estats de no-equilibri.