Utrechtben tanult fizikát, majd a háború után 1945-ben a Harvard Egyetemen Purcellnél dolgozott, bekapcsolódva az első mágneses magrezonancia-készülék kifejlesztésébe. Doktori értekezését a Leideni Egyetemen védte meg 1947-ben. 1949-ben visszatért a Harvardra, ahol később professzori állást töltött be. A 60-as években mikrohullámú spektroszkópiával foglalkozott. A nemlineáris optikában végzett elméleti kutatásai, a nagy intenzitású elektromágneses sugárzás és az anyag kölcsönhatásainak vizsgálatai vezették a lézerspektroszkópia elméletéhez. 1981-ben Schawlow-val kapta a fizikai Nobel-díj felét "a lézerspektroszkópia kifejlesztéséért". (a másik felét Kai M. Siegbahn kapta) (Piriti János)