Estudià a la Universitat de Pennsilvània i a la de Harvard, on es doctorà el 1943. Treballà a Copenhaguen com a investigador convidat al laboratori Carlsberg durant el curs 1939-40 i, més tard, l’any 1947 a l’Institut Nobel de Medicina d’Estocolm. Fou professor de les universitats de Harvard i de Johns Hopkins i director del laboratori de fisiologia cel·lular i metabolisme en el National Institutes of Health. L’any 1961 demostrà que la ribonucleasa podia mantenir la seva activitat enzimàtica després de desnaturalitzar-se, la qual cosa li valgué, el 1972, el premi Nobel de química que compartí amb els nord-americans S. Moore i W.H. Stein.