Almanya doğumlu Amerikalı bir biyokimyacı olan Meyerhof, Otto Fritz (1884-1951), kaslar tarafından oksijen tüketimi ve oksijen tüketimi ile laktik asidin (bir kimyasal) metabolizması arasındaki ilişkiyi araştırdığı için 1922 Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü'nü paylaştı. vücutta kas aktivitesi ile üretilir) ve kas içindeki karbonhidratlar. Meyerhof ödülü, kastaki ısı üretimiyle ilgili keşfinden dolayı onurlandırılan İngiliz fizyolog Sir Archibald Vivian Hill ile paylaştı.
Biyofizik alanında öncü olan Meyerhof, farklı kimyasalların oksidasyon süreçleri (bir maddenin elektron kaybettiği kimyasal reaksiyonlar) üzerindeki etkilerini de araştırdı.
Almanya, Hannover'de doğan Meyerhof, 1909'da Heidelberg Üniversitesi'nden MD derecesi aldı. 1912'ye kadar orada bir tıbbi laboratuvarda çalıştı. 1918'de Kiel Üniversitesi'nde yardımcı doçent oldu. İlk çalışmaları hücresel solunumla ilgiliydi. Ancak ilgisi, kimyasal olaylar ve kas kasılması sırasında ısı değişimlerinin incelenmesine yöneldi.
1919'da enerji metabolizması üzerine yaptığı deneylerde, bir kas hücresinin kullandığı glikojen miktarı ile üretilen laktik asit miktarı arasında niceliksel bir ilişkinin varlığını kanıtladı. Sürecin oksijen olmadan anaerobik glikoliz adı verilen gerçekleşebileceğini gösterdi. Deneyleri ayrıca, kas daha sonra gevşediğinde, laktik asidin yaklaşık beşte birinin oksitlendiğini ve glikojene dönüştürüldüğünü ve böylece döngünün yeniden başladığını gösterdi.
1924'te Berlin'deki Kaiser Wilhelm (şimdi Max Planck) Derneği'nde çalışmak üzere Berlin'e taşındı. 1929'da Heidelberg'de yeni kurulan Kaiser Wilhelm (şimdi Max Planck) Tıbbi Araştırma Enstitüsü'nün başkanı oldu.
1938'de Yahudi karşıtı politikalar Meyerhof'un Almanya'dan ayrılmasına neden oldu. Institut de Biologie Physico-chimique'de araştırma direktörü olarak görev yaptığı Paris'e gitti. Naziler 1940'ta Fransa'yı işgal ettiğinde, Amerika Birleşik Devletleri'ne göç etti. 1940'ta Pennsylvania Üniversitesi'nde fizyolojik kimya araştırma profesörü olarak atandı ve 1951'de kalp krizinden ölümüne kadar burada kaldı.