Американский физик появился на свет в в Нью-Йорке 22 апреля 1904.
Он обучался в Гарвардском университете. С 1925 года его принимают в Кембриджский университет, его руководителем был Резерфорд. Год спустя он получает приглашение от М. Борна в Гёттингенский университет, там в 1927 им была защищена докторская диссертация. С 1928 года ученому довелось работать в Цюрихском и Лейденском университетах.
С 1929 по 1947 год занимает должность преподавателя сразу в двух учебных заведениях: Калифорнийском университете и Калифорнийском технологическом институте. С 1939 по 1945 активный участник работ по созданию атомной бомбы. После этих работ семь лет занимал пост советника при правительстве США. С 1947 года известен как глава генерального консультативного комитета Комиссии по атомной энергии США. После занимал пост директора Института фундаментальных исследований в Принстоне.
Ученый известен как автор работ, посвященных квантовой механике, теории относительности, физике элементарных частиц, теоретической астрофизике. Он же разработал теорию взаимодействия свободных электронов и атомов. В 1931 году он и П. Эренфест сформулировали теорему. Согласно ей, ядра, которые состоят из нечетного числа частиц со спином 1/2, должны подчиняться статистике Ферми – Дирака, а из четного – Боде – Эйнштейна. Также Оппенгеймер известен как разработчик теории космических ливней, ученый, сделавший первый расчет модели нейтронной звезды, предсказатель существования так называемых черных дыр.
Скончался ученый в Принстоне 18 февраля 1967.