Richardson was hoogleraar aan de Cornell universiteit in New York. De Nobelprijs kreeg hij samen met collega’s David Lee en Douglas Osheroff voor een belangrijke ontdekking over helium-3, een zeldzame isotoop van het edelgas helium. Hun ontdekking droeg onder meer bij aan onderzoek naar het ontstaan van het universum.

Begin jaren 70 stuitten de drie op het fenomeen dat helium-3 bij een temperatuur van slechts enkele duizendsten graden boven het absolute nulpunt extreem vloeibaar wordt. De vloeistof verliest dan zijn normale moleculaire structuur.