De molt jove es dedicà a l’estudi de la termodinàmica dels processos irreversibles. Catedràtic a la universitat nord-americana de Yale des del 1945, aprofundí i millorà les teories de Debye i Lorentz sobre els electròlits i els dielèctrics. Hom li deu la formulació del quart principi de la termodinàmica. El 1968 li fou atorgat el premi Nobel de química.