Лайнус Полинг разработал свойства химических и молекулярных связей. Это помогло ему обнаружить и проверить структуру альфа-спирали, вторичной структуры во многих белках.
Альфа-спираль заставила его обнаружить генетическую молекулу ДНК и наметить трехмерную структуру спирали ДНК.
Центральное открытие свойств химических связей и альфа-спирали помогло Полингу продемонстрировать, что серповидноклеточная анемия обусловлена аномалией только одной аминокислоты среди полипептидных цепей.
Он также нашел синтетический заменитель сыворотки крови и разработал кислородный счетчик для использования на подводных лодках.