Немецкий физик. Родился в Гамбурге. В 1901—1902 гг. учился в Гейдельбергском университете, окончил Берлинский университет (1906 г.), там же и работал до 1918 г., в 1918—1920 гг. возглавлял физическое отделение в институте физической химии (Берлин). В 1920—1933 гг. — профессор Гёттингенского университета и директор Физического института. В 1935 г. эмигрировал в США, где в 1935—1938 гг. — профессор университета Дж. Гопкинса, в 1938 — 1947 гг. — Чикагского университета.

Научные работы посвящены атомной и ядерной физике, молекулярной спектроскопии и ее применению к химии, фотосинтезу. Вместе с Густавом Герцем осуществил ряд экспериментов по возбуждению и ионизации атомов паров ртути ударами электронов и открыл законы столкновений электронов с атомами, что подтвердило теорию атома Бора (Нобелевская премия, 1925 г.). Изучал атомные скачки и уровни энергии в атомах, передачу энергии в атомных системах при флюоресценции, развил спектральный метод исследования химических сил, исследовал фотохимические процессы в молекуле хлорофилла. В 1925 г. предложил механизм, объясняющий фотохимическую диссоциацию молекул иода, развитый впоследствии Э. Кондоном (принцип Франка — Кондона). Работал над созданием американской атомной бомбы, выступал против ее применения.

Член ряда академий наук и научных обществ, в частности Национальной АН США, иностранный член-корреспондент Академии наук СССР (с 1927г.). Создал научную школу физиков.