Médico, biólogo, químico y fisiólogo alemán. Investigó la respiración celular, inventó la técnica de la manometría para medir el consumo de oxígeno por los tejidos vivos, y realizó importantes trabajos sobre las enzimas que intervienen en el proceso de la fermentación.
Fue uno de los primeros en utilizar la espectroscopía como herramienta inestimable para la realización de análisis bioquímicos. Pionero en el uso de métodos químicos para abordar el estudio de problemas biológicos, concibió una serie de ideas y técnicas que, ampliamente divulgadas, han contribuido en forma trascendental al progreso científico, especialmente en el campo de la lucha contra el cáncer . Partiendo de sus investigaciones y de las de sus discípulos Meyerhof y Krebs, obtuvo gran cantidad de información relativa a la química celular, a la acción enzimática, al conocimiento de las coenzimas y a la función de algunos de los componentes de las células vegetales.
En 1930 el Instituto Rockefeller premió su labor investigativa. En el año siguiente fue distinguido con el premio Nobel de Fisiología y Medicina "por sus descubrimientos acerca del carácter y el modo de acción del fermento respiratorio". En 1944 se le ofreció un segundo premio Nobel, al que tuvo que renunciar por la oposición del gobierno de Adolfo Hitler.
Publicó importantes libros como "Cambios de sustancia en los tumores" y "Acción catalítica de la sustancia viviente".
Nació en Friburgo, Baviera ; su padre, de nombre Emil Gabriel, era un físico notable, profesor en las universidades de Estrasburgo, Friburgo y Berlín. Alumno de la Universidad de Berlín, estudió bajo la dirección de Emil Fischer y se graduó en Química; pasó a la Universidad de Heidelberg y obtuvo el doctorado en Medicina en 1911. Durante la Primera Guerra Mundial prestó servicio en la Guardia Montada de Prusia. En 1918 fue uno de los fundadores del Instituto Kaiser Guillermo de Berlín (hoy Instituto Max Planck) y, cuando concluyó la Primera Guerra, dirigió, hasta 1933, el Instituto de Biología de Berlín-Dahlem.
Desde 1923 introdujo en sus estudios el empleo del manómetro , aparato con el que analizó la respiración celular normal, la acción de venenos de enzimas y de metales catalíticos del tipo del hierro, y examinó la actividad de las células cancerosas. Después de la Segunda Guerra Mundial pasó al Instituto del Cáncer de Bethesda, en Estados Unidos, y, posteriormente en Alemania dirigió el Instituto Max Planck de Berlín. Falleció en Berlín.