诺思罗普生于扬克斯。1912年毕业于哥伦比亚大学，获理学士学位。1913年获理硕士学位，1915年获哲学博士学位。还获哈佛大学、普林斯顿大学、加利福尼亚大学名誉博士学位。1925-1962年担任洛克菲勒医学研究所领导成员。1940年以前先后在霍普金斯大学、哥伦比亚大学、加利福尼亚大学任讲师。1949年任加利福尼亚大学教授，讲授细菌学、生物生理学等。1959年被选为荣誉教授 。是美国国家科学院院士，美国科学促进会、美国哲学会、伦敦化学会会员。
诺思罗普主要研究酶的离析与结晶化问题，首选离析出细菌病毒，确定酶的核蛋白性质与化学反应规律，第一个在实验定制备出胰蛋白酶。1941年获结晶状白喉抗毒互。由于这些成就， 1946年与萨姆拉、斯坦利共、获诺贝尔化学奖。