Físico y profesor estadounidense. Junto con sus compatriotas, los profesores John Bardeen y John R. Schreiffer, fue galardonado con el premio Nobel de Física de 1972 por haber realizado trascendentes estudios aclaratorios sobre la teoría de la superconductividad.
Ésta, en honor de los tres científicos, ha sido llamada también "teoría BCS", nombre derivado de la letra inicial sus apellidos.
Desde 1911 el físico holandés Kamerlingh-Ones había descubierto el fenómeno de la superconductividad, pero no fue sino hasta 1950 que este grupo de científicos logró dar una explicación completa del fenómeno. La superconductividad se refiere a la transmisión de la electricidad a través de los metales y a la total desaparición de la resistencia al paso del fluido. El veredicto de la Academia de Ciencias de Suecia manifiesta que el trabajo de los premiados "fue realmente muy acertado en explicar con considerable detalle las propiedades de los superconductores". La teoría que formularon abrió nuevos horizontes a la ciencia, pues ha ayudado a comprender diversos fenómenos físicos, tanto en el ámbito de la física nuclear como en el de la astrofísica y otras disciplinas.
Nació en Nueva York. Cursó estudios en la Universidad de Columbia y obtuvo el doctorado en ciencias físicas en 1954, tras la presentación de una tesis sobre la teoría cuántica de los campos. Posteriormente elaboró una predicción teórica sobre la existencia de pares de electrones ligados a temperaturas muy bajas. Tras laborar en el Instituto de Estudios Superiores de Princeton, en 1955 empezó a investigar al lado del profesor Bardeen; el grupo que integró con este y Schrieffer logró probar la existencia de misteriosos micromecanismos de superconductores. La teoría BCS explica la superconductividad en términos del movimiento de pares electrónicos a través de una lámina de iones positivos, pero sin que se produzca ninguna difusión por causa de impurezas, pues el par es bastante mayor que cualquier impureza atómica.
En 1957 fue nombrado profesor asistente de la Universidad del Estado de Ohio. Entre 1958 y 1962 ejerció la docencia en la Universidad de Brown, institución a la que actualmente está ligado. Ha sido profesor invitado en la Universidad de Varenna, Italia. También enseñó en la Escuela Normal Superior de París, en la Escuela Internacional de Física de Erice, Italia, y ha sido consultor de diversas organizaciones industriales y educativas de todo el mundo. Es miembro de la Physical Society y lo fue del N.S.F. Posdoctoral de la Fundación Guggenheim. Su labor científica mereció también el Comstock Prize de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos en 1968.