Windaus az orvosi tanulmányokról tért át
a kémiára. A Freiburgi Egyetemen szerzett doktori fokozatot
(Ph.D., 1899). Freiburgban és az ausztriai Innsbruckban dolgozott,
majd a Göttingeni Egyetem kémiai intézetét vezette
(1915-44). A koleszterin szerkezetének feltárását
1901-ben kezdte el, s mintegy 30 éven át folytatta. Ez a
munka a szterinekként ismert bonyolult alkoholok vizsgálatának
része volt. Miközben azt kutatta, hogy az ultraibolya sugárzás
hatására a koleszterin átalakul-e D-vitaminná,
felfedezte a vitamin kémiai elővegyületét (prekurzorát),
a 7-dehidro-koleszterint. Kutatásai hozzájárultak
a nemi hormonok kémiájának megalapozásához
és elősegítették a szívbetegségek
kezelésére használható gyógyszerek fejlesztését.