A Tübingeni Egyetemen tanult, itt lett oktató 1916-ban. Az 1. világháborúban katonai szolgálatot teljesített. 1917-ben Göttingenben lett magántanár. 1920 és 1925 között a frankfurti egyetemen dolgozott. 1925-ben fizikaprofesszorként tért vissza Tübingenbe. 1929-től 1957-ig Münchenben volt a fizika professzora. 1945-46-ban Angliában volt internálva más német tudósokkal együtt, akikről azt feltételezték, hogy részt vettek a német atombomba fejlesztésében. Legnevezetesebb eredménye az Otto Sternnel együtt végzett, az atomok nem-homogén mágneses térben való eltérülésének vizsgálatát célzó kísérlet. 1949-1951 között a Fraunhofer Társaság alapító elnöke volt.