Sperry var verksam vid Harvard University 1944–46 och University of Chicago 1946–52 och professor i psykobiologi vid California Institute of Technology 1954–84. Han studerade djur och senare också människor som fått hjärnbalken mellan de båda hjärnhalvorna avskuren. På så sätt kunde han fastställa vilka funktioner som hör till respektive hjärnhalva.