Per les seves investigacions sobre l’acció química dels gens, l’any 1958 rebé el premi Nobel de medicina, compartit amb Beadle (amb qui efectuà nombrosos experiments genètics en Neurospora crassa) i amb Lederberg, coautor amb ell d’estudis sobre la transmissió i l’alteració de les característiques hereditàries en Escherichia coli i altres bacteris.