Li fou concedit el premi Nobel de medicina l’any 1937 pels seus treballs sobre el metabolisme i pel fet d’haver estudiat, aïllat o sintetitzat diverses vitamines: l’àcid ascòrbic (vitamina C), la riboflavina (B 2 ) —en col·laboració amb Kuhn i Wagner-Jauregg—, la piridoxina (B 6 ) —amb Birch—, la citrina (P) —amb Ruznyac— i la vitamina H. Posteriorment, realitzà importants treballs de recerca sobre la fisiologia dels músculs i descobrí que l’actomiosina era la substància responsable de la contracció muscular mentre que l’ATP hi proporciona l’energia necessària.