Graduat en zoologia per la Universitat de Carolina del Nord (1947), i doctorat el 1951 per la de Yale. El 1971 s’incorporà a la Universitat de Florida, on desenvolupà tota la seva activitat científica. Amb el seu germà Eugene P. Odum (Newport, North Hampshire, 17 de setembre de 1913 - Athens, Georgia, 10 d’agost de 2000), estudià ambients diversos, especialment aquàtics, i els seus cicles energètics, així com els efectes de la pol·lució de les aigües marines. És autor, entre altres obres, de Fundamentals of Ecology (1953, amb el seu germà Eugene), Environment, Power and Society (1971), Energy Basis for Man and Nature (1976), Systems Ecology: an Introduction (1983) i A Prosperous Way Down: Principles and Policies (2000), a més d’un gran nombre d’articles. Entre altres guardons, compartí amb Eugene el premi Crafoord de l’Acadèmia Sueca de Ciències (1987).