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Mendel espone per la prima volta le sue leggi sull'ereditarietà.
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Miescher isola gli acidi nucleici, denominandoli "nucleina".
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Descrive la divisione cellulare e durante il suddetto processo nota dei piccoli corpi a forma di bastoncini (chiamati successivamente cromosomi).
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Sutton (scienziato americano) e Boveri (biologo tedesco) sviluppano indipendentemente la teoria cromosomica dell'ereditarietà (suggerendo che i geni fossero sui cromosomi).
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Riconosce la localizzazione e l'ordinamento lineare dei geni sui cromosomi, costruisce le prime mappe genetiche, studia la ricombinazione dei geni e tutte le mutazioni ad essa legate.
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Mettendo a punto un vaccino per la polmonite, scopre la presenza di un "fattore trasformante" alla base della trasformazione batterica (attraverso il passaggio di materiale genetico da un batterio ad un altro).
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Con i suoi collaboratori Colin MacLeod e Maclyn McCarty conduce un esperimento sulla materia di studio di Griffith, il quale porta a riconoscere il DNA come fattore trasformante.
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Dopo studi ed esperimenti giunge al formulare la regola di Chargaff, secondo la quale il numero delle adenine corrisponde al numero delle timine e quello delle guanine a quello delle citosine.
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Attraverso un esperimento su un fago, riescono a stabilire definitivamente che il materiale genetico è costituito da DNA (no proteine).
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Scoprono la forma del DNA (attraverso le "foto" fatte dalla Franklin, ottenute con la cristallografia e i raggi X).
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Attraverso un esperimento determinano il meccanismo semiconservativo di duplicazione del DNA.
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Nel 1959 inizia a studiare con Heinrich Matthaei il DNA e l'RNA e dimostrano che l'RNA trasmette i "messaggi" codificati nel DNA e organizza il modo in cui gli amminoacidi formano le proteine. Dopo che il suo collaboratore abbandona il progetto, prosegue il suo lavoro sul codice genetico e nel 1966 riesce a decifrare tutti i codoni.
