El 1911 es doctorà en matemàtica per la Universitat de Gant i aviat inicià els seus treballs en el camp de la història de la ciència. El 1912 fundà la revista Isis, la primera publicació rigorosa d’aquesta temàtica, que dirigí durant més de quaranta anys, i el 1956 Osiris, on introduí els temes de filosofia de la ciència. Arran de la invasió de Bèlgica pels alemanys (1914), anà a Anglaterra i als EUA, on obtingué la ciutadania nord-americana el 1922. Col·laborador de la Carnegie Institution (1918-48) i professor de la Universitat de Harvard (1940-51), publicà un gran nombre de treballs i sobretot una síntesi general, encara imprescindible, la Introduction to the History of Science (3 volums, 1927-47).