Va iniciar la seva recerca estudiant les reaccions entre els compostos organometàl·lics, especialment de liti, i el butandiè, i més tard va descobrir que els compostos d'alumini es comportaven de manera anàloga amb l'etilè. El resultat d'aquesta recerca prèvia fou la fabricació l'any 1953 de polietilè mitjançant un procediment a baixa pressió, segons el qual l'etilè forma llargues cadenes d'addició amb el catalitzador d'alumini.
L'any 1963 fou guardonat amb el Premi Nobel de Química, al costat del químic italià Giulio Natta, pels seus treballs en la tecnologia dels polímers d'alta massa molecular.
També va treballar en la química dels radicals químics amb carboni trivalent i en la síntesi de compostos policíclics com la cantaridina.
