Az Uppsala-i egyetem kémia szakán tanult. 1925-től Svedberg asszisztenseként szuszpendált fehérjék elválasztására elektroforetikus módszert dolgozott ki. Később Princetonban is dolgozott, majd Svédországba visszatérve az Uppsala-i egyetem biokémia-professzora lett. 1951 és 1955 között a IUPAC elnöke. 1947 és 1964 között a Nobel Alapítvány alelnöke, majd elnöke volt. Tanulmányokat végzett a molekuláris biológia területén. Analitikai módszereket (elektroforézis, abszorpciós kromatográfta stb.) dolgozott ki komplex elegyek szétválasztására, melyeket a fehérjék, enzimek, hormonok, vitaminok és antibiotikumok tanulmányozásában alkalmazott. Felfedezte, hogy a vérplazma több fehérje-típusú frakcióra bontható. A szérum-proteidek koplex természetével kapcsolatos felfedezéseiért 1948-ban kémiai Nobel-díjat kapott. A Svéd Akadémia és a Román Akadémia tiszteletbeli tagja volt.