Graduat (1982) i doctorat (1984) en medicina per la Universitat de Pennsilvània, ha desenvolupat la carrera científica i docent a la Johns Hopkins University de Baltimore en els camps de la pediatria, l’oncologia, la radioteràpia i la medicina interna. La seva aportació principal és el descobriment de la funció reguladora de la proteïna HIF (sigla de l’anglès hypoxia-inducible factor) en l’activitat de l’eritropoetina segons els nivells d’oxigen detectats en la cèl·lula. Per aquesta contribució ha rebut els premis Gardner International (2010), Albert Lasker (2016) i Nobel de medicina (2019), compartits amb William G. Kaelin i Peter Ratcliffe.