A magyar biokémikus meghatározó jelentőségű felfedezéseket tett: a C-vitamin hatásmechanizmusának a felismerése ezek közül a legfontosabbnak bizonyult, s az orvosi Nobel-díjat eredményezte számára 1937-ben.

Szent-Györgyi Albert 1917-ben szerzett orvosi doktorátust Budapesten. A biokémia iránt kezdett érdeklődni, és ezért előbb Németországba, majd Hollandiába utazott tanulni és dolgozni. 1927-ben és 1929-ben a cambridge-i egyetemen működött, közben egy évet az Egyesült Államokban, a Mayo Alapítványnál töltött Rochesterben.

Szent-Györgyi izolálta először azt az anyagot, amelyet ma aszkorbinsavnak nevezünk, de amit akkor ő még hexuronsavnak keresztelt el. A szegedi egyetem professzoraként (1931-1945), sikerült kimutatnia, hogy a hexuronsav nem más, mint a C-vitamin, amelyet Axel Holst és Alfred Fröhlich fedezett fel 1905-ben.

Szent-Györgyi kimutatta, hogyan bomlanak le a szénhidrátok (széndioxiddá és vízzé), hogyan termelnek ezáltal energiát az élő sejtek. Róla nevezték el - bár nyugaton csak társát szokták emlegetni - az úgynevezett Szent-Györgyi-Krebs-ciklust, amely a fent említett folyamatot írja le.

Szintén Szent-Györgyi fedezte fel az izomműködés tanulmányozása során az aktin nevű fehérjét (ebben egyébként közreműködött Straub F. Brunó is). Szent-Györgyi vizsgálta az izmok összehúzódásának mechanizmusát, az aktin és a miozin (egy másik fehérje) szerepét, s megállapította, hogy az izmok működéséhez ATP-re van szükség - energiaforrásként.

1947-ben az Egyesült Államokba emigrált a magyar tudós, akit azonnal a Woods Hole-i Izomkutató Intézet igazgatójává neveztek ki. Itt a sejtosztódást tanulmányozta a későbbiekben, és a rákkutatással is behatóan foglalkozott.

Szent-Györgyi kritikus és pesszimista nézeteit a tudományról, az ember fennmaradásáról az Őrült majom című 1970-ben megjelent könyvében foglalta össze.