N. studerade bl.a. matspjälkningsenzym. Han lyckades 1930 isolera och kristallisera pepsin och fann att det var ett protein. Han isolerade 1938 en bakteriofag som han visade vara ett nukleoprotein. N. erhöll, tillsammans med Wendell M. Stanley och James B. Sumner, Nobelpriset i kemi 1946.