È stato uno dei massimi esperti di chimica dell'atmosfera. Nel 2000 ha coniato il termine "Antropocene" per definire la prima era geologica nella quale le attività umane sono state in grado di influenzare l'atmosfera e alterare il suo equilibrio.
Laureato in ingegneria civile, il suo primo lavoro fu nell'ufficio costruzione ponti della città di Amsterdam. Solo a 26 anni iniziò ad occuparsi di chimica atmosferica compiendo studi accademici presso l'Università di Stoccolma, che gli conferí il dottorato per il suo lavoro pionieristico sull'ozono nella stratosfera e nella troposfera.