Estudià a les universitats de Nebraska i Leipzig. Fou professor de química al
Massachusetts Institute of Technology
i a la Universitat de Califòrnia. Juntament amb Kossel i Langmuir, féu estudis sobre l’enllaç dels àtoms per doblets electrònics i sobre la teoria de la valència en general, que donaren com a resultat el model d’àtom cúbic estàtic per a explicar la teoria de l’octet. El 1923 introduí un nou concepte d'àcid (anomenat àcid de Lewis), amb la teoria que duu el seu nom. És autor de Thermodynamics and the Free Energy of Chemical Substances (1923) i de Valence and the Structure of Atoms and Molecules (1923).