Graduat en zoologia a la Universitat de Florida (1952), es doctorà en bioquímica el 1957a la Universitat Ann Arbor de Michigan. En 1957-59 féu recerca postdoctoral per a l’American Cancer Society, i el 1960 fou investigador del National Intitute of Health, d’on el 1962 fou nomenat cap de la secció de bioquímica genètica. Els seus treballs han contribuït decisivament a la interpretació del codi genètic, del qual deriva la formació de les proteïnes de l’organisme. El 1961 aconseguí d’aïllar ribosomes i de conjugar-los amb un ARN artificial amb triplets que contenien exclusivament uracil; així “dictà” la formació de fenilalanina. Autor de Biopolymers (1963), entre altres obres, obtingué el premi Nobel de medicina el 1968. Ha rebut també la National Medal of Science (1965), el premi Gairdner (1967) i el premi Lasker (1968).