Neurobiólogo estadounidense; sus investigaciones han sido de fundamental importancia para profundizar en el conocimiento de las funciones del cerebro, y estudiar enfermedades actualmente muy difundidas como la depresión , o la esquizofrenia.
Los ingeniosos experimentos que realizó supusieron un auténtico reto para las teorías previamente existentes acerca de la función cerebral, y prepararon el camino a la elaboración de nuevas teorías más ajustadas a la realidad orgánica. Premio Nobel de Medicina y Fisiología en 1981, compartió el galardón que compartió con su compatriota David D. Hubel y con el médico sueco Torsten N. Wisel, "por sus investigaciones sobre el cerebro, las cuales, mediante métodos geniales de test, han revelado que cada hemisferio cerebral tiene su propio mundo consciente".
Nació en Harford, Connecticut. Estudió psicología en el Oberlin College y zoología en la Universidad de Chicago. Poniendo de manifiesto su genial capacidad científica, en 1941 logró poner de manifiesto por primera vez la estrecha relación existente entre la percepción visual y la disposición anatómica de las conexiones del nervio óptico. Profesor de anatomía en la Universidad de Chicago de 1946 a 1952, en la última fecha pasó a dirigir el Servicio de neurología del desarrollo en el Instituto Nacional de la Salud de Estados Unidos. Estudiando el nervio óptico logró determinar que aunque los mamíferos no poseen la capacidad de repararlo en caso de sufrir una lesión grave, los anfibios sí pueden hacerlo. Posteriormente se ocupó de la determinación de las redes nerviosas del comportamiento en el desarrollo de la organización cortical . En 1954 fue nombrado profesor de psicobiología en el Instituto Tecnológico de California, donde su trabajo investigativo ha incluido los diversos aspectos del funcionamiento del sistema nervioso central, particularmente la percepción, el aprendizaje y la memoria.
Además del Nobel, ha sido premiado con la medalla Warren de Psicología Experimental, la cruz de Servicios Distinguidos de la Asociación Estadounidense de Psicología, el galardón científico del año 1972, el premio Wakeman de Investigación que otorga la Fundación Estadounidense de Paraplejía, y el premio de Medicina de la Fundación Wolf.
Desde 1976 es miembro extranjero de la Real Sociedad Británica; dos años después, el papa Pablo VI lo designó miembro de la Academia Pontificia de Ciencias. Es autor de numerosos artículos científicos y filosóficos que se publican en revistas y órganos de divulgación científica especializados.