Graduat en electrotècnia a la Universitat de Kyoto, obtingué el doctorat a la de Nagoya. Posteriorment s’incorporà al sector privat, on treballà en el camp dels díodes electroluminescents (LED). De nou a la Universitat de Nagoya (1981), conjuntament amb Hiroshi Amano, el 1989 obtingué el LED blau a partir de cristalls de nitrur de gal·li, descobriment que ha fet possible obtenir llum blanca, afegint-lo als LED vermell i verd, amb aplicacions molt diverses, com ara en il·luminació, on és molt més eficient que les tradicionals bombetes i fluorescents, o en les pantalles dels telèfons mòbils, de les quals són un element essencial. Obtingué, entre altres guardons, l’orde del Sol Naixent (2002), el premi Kyoto en la categoria d’optoelectrònica (2009), la Medalla Edison (2011) i, compartits amb Hiroshi Amano i Shuji Nakamura, els premis de l’Institut dels Enginyers Electrònics i Elèctrics (1996), el Takeda (2002) i el Nobel de física (2014).