Interessatosi inizialmente alla [[chimica inorganica]], a partire dagli [[anni 1930|anni Trentatrenta]] si occupò dello studio della struttura [[molecola|molecolare]], in particolare del [[composto chimico]] [[cicloesano]] e dei suoi derivati. Introdusse in Norvegia la misura dei [[momento di dipolo elettrico|momenti di dipolo elettrici]] e la [[diffrazione]] degli [[elettroni]] da parte delle sostanze in fase [[vapore]]. Il suo lavoro rivelò il modo di orientarsi degli [[atomo|atomi]] che fanno parte dei composti chimici.
Durante gli [[anni 1950|anni Cinquantacinquanta]] il suo lavoro riguardante i composti chimici fu ampliato dal contributo del chimico [[Derek Harold Richard Barton]] mediante l'utilizzo della tecnica di [[conformazione|analisi conformazionale]], che introdusse la possibilità di creare molecole sintetiche da applicare in [[farmacologia]]. Nel [[1969]] fu insignito del [[premio Nobel per la chimica]], insieme con Derek Barton, ''"per i loro contributi allo sviluppo del concetto di conformazione e le sue applicazioni in chimica"''.
