Oswald Avery nasceu em Halifax, Nova Escócia. Seu pai era um ministro batista. Em 1887, seu pai foi convidado a se mudar para Nova York para dirigir uma igreja. Avery recebeu seu título de Bacharel em 1900 pela Universidade Colgate. Ele obteve um M.D. pelo Colégio de Médicos e Cirurgiões de Columbia em 1904. Ele praticou medicina em Nova York até 1907, quando se tornou pesquisador no Laboratório Hoagland, no Brooklyn, Nova York. Quando adulto, Avery tinha hipertireoidismo (doença de Graves) e fez cirurgia de tireóide em 1934. Ele foi eleito membro da Academia Americana de Artes e Ciências em 1936.
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Durante muitos anos, pensava-se que a informação genética estava na proteína celular. Continuando a pesquisa feita por Frederick Griffith em 1927, Avery trabalhou com MacLeod e McCarty sobre o mistério da herança. Ele obteve o status de emérito do Instituto Rockefeller em 1943, mas continuou trabalhando por cinco anos, embora nessa época já estivesse no final dos anos sessenta.
Nesta experiência inicial, Streptococcus pneumoniae morto da estirpe virulenta tipo III-S, foi injetado junto com pneumococos vivos mas não virulentos tipo II-R. Isto resultou em uma infecção mortal dos pneumococos tipo III-S.
Alfred Hershey e Martha Chase levaram as pesquisas de Avery mais longe em 1952 com a experiência Hershey-Chase. Estas experiências abriram o caminho para a descoberta por Watson e Crick da estrutura helicoidal do DNA e, assim, o nascimento da genética moderna e da biologia molecular. Deste evento, Avery escreveu em uma carta a seu irmão mais novo, Roy, bacteriologista da Escola de Medicina de Vanderbilt: "É muito divertido soprar bolhas, mas é mais sábio picá-las você mesmo antes que outra pessoa tente".
O Prêmio Nobel Joshua Lederberg declarou que Avery e seu laboratório forneceram "a plataforma histórica da pesquisa moderna de DNA" e "marcaram a revolução molecular na genética e na ciência biomédica em geral".