Znany jest z odkrycia i rozwoju wielu leków pierwotnie występujących w mikroorganizmach.
W 2015 roku wraz z Williamem Campbellem otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny za odkrycia dotyczące nowej terapii infekcji spowodowanych przez pasożytnicze nicienie.
Tytuł magistra otrzymał w 1948 roku w Massachusetts Institute of Technology. W 1950 roku uzyskał tytuł doktora. Po studiach pracował na Uniwersytecie w Illinois. Od roku 1959 jest pracownikiem na Uniwersytecie Harvarda - obecnie jest emerytowanym profesorem chemii organicznej z aktywnym programem badawczym.
W 1990 roku otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii za rozwinięcie teorii metodologii syntezy organicznej.
Był pionierem psychofizjologii, uznawany jest za jednego z ojców polskiej psychiatrii.
W 2010 roku jego imieniem nazwano Mazowieckie Specjalistyczne Centrum Zdrowia w Tworkach.