입자물리학자이자 실험물리학자로 1951년에 컬럼비아대학교에서 물리학 박사학위를, 1958년부터 1979년까지 같은 대학의 교수로 재직했다. 미국 브룩헤이븐 연구소에서 중성미자에 대한 연구를 했으며, 1979년부터 1989년까지 페르미 연구소 소장을 지냈다. 1988년 '뮤온 중성미자의 발견을 통한 중성미자 빔 방법과 렙톤의 이중구조 규명'에 대한 공로로 멜빈 슈워츠, 잭 스타인버거와 함께 노벨 물리학상을 수상했다. 1986년 과학 영재학교인 일리노이 수학 과학 아카데미를 설립했으며 2012년부터 명예 상근 과학자로 재직 중이다. 2015년에는 노벨상 메달을 경매에 올려 또 한 번 화제가 되기도 했다.
지은 책으로는 [힉스 입자 그리고 그 너머], [시인을 위한 양자물리학], [대칭과 아름다운 우주] 등이 있다.

페르미 국립가속기연구소 이론물리학과의 의장이며 미국 물리학협회 회원이다. 힉스 매커니즘에 의한 대칭 깨짐 이론에 활발하게 공헌했으며 리언 레더먼과 함께 물리학에 관한 다양한 책들을 집필하고 있다. 힉스 메커니즘에 의한 대칭 깨짐 이론에 크게 공헌했다. 또한 중성미자와 남부-골드스톤 보손 입자를 바탕으로 하는, 암흑에너지와 암흑물질 우주론의 창시자이며, 현대 클래식 작곡가이기도 하다.

서울대학교 물리학과와 동 대학원 철학과에서 박사과정을 수료했다. 독일 쾰른 대학교에서 철학을 공부했다. 1993년 조선일보 신춘문예 시 부문에 당선되어 등단했으며, 현재는 과학 및 철학 분야의 전문번역가로 활동 중이다. 저서로 『철학은 뿔이다』, 시집으로 『가끔 중세를 꿈꾼다』『성찰』 등이 있다. 번역서로는 『로지코믹스』 『위대한 설계』 『스티븐 호킹의 청소년을 위한 시간 의 역사』 『기억을 찾아서』 『생명이란 무엇인가』 『수학의 언어』 『산을 오른 조개껍질』 『아인슈타인의 베일』 『푸앵카레의 추측』 『초월적 관념론 체계』 『동물 상식을 뒤집는 책』 등이 있다.