Conservador d’invertebrats fòssils a l’American Museum of Natural History de Nova York i professor de biologia a la universitat del mateix estat. Al començament de la dècada dels setanta llançà, juntament amb Stephen Jay Gould, el model evolutiu dit d'equilibris puntuats, segons el qual les espècies apareixen abruptament i després romanen inalterades durant milions d’anys. Ha publicat nombrosos treballs i llibres sobre les relacions entre ecologia i evolució, entre els quals destaquen Unfinished Synthesis, Times Frames, Macroevolutionary Dynamics i Reinventing Darwin. Darrerament, s’ha interessat pels efectes de les extincions en massa del passat i les seves implicacions per a comprendre l’actual crisi de biodiversitat (per exemple, a l’obra The Miner's Canary).