Estudià a la Universitat de Minnesota i a l’Institut de Tecnologia de Califòrnia, on fou professor (1946-88). Doctor honoris causa per les universitats de Minnesota (EUA) i Umeaa (Suècia), també fou un estudiós de la bioestadística i la meteorologia. El 1995 rebé el premi Nobel de medicina i fisiologia, juntament amb Christiane Nüsslein-Volhard i Eric F. Wieschaus, pels seus treballs en biologia bàsica i pels coneixements aportats sobre el control genètic del desenvolupament embrionari.