Axel Hugo Theodor Theorell est né dans la Liaison ? Le tintement, la Suède, le 6 juillet 1903. Il était le fils de Thure Theorell, principal de chirurgien aux Premiers Grenadiers de Vie pratiquant la médecine dans la Liaison ô Le tintement et sa femme Armida Bill.

Theorell a été instruit pendant neuf ans à un Collège d'enseignement général D'état dans la Liaison ô Le tintement et passé son examen d'inscription là le 23 mai 1921. En septembre 1921, il a commencé à étudier la médecine à l'Institut de Karolinska et en 1924 il a obtenu un diplôme comme un Bachelier de Médecine. Il a alors dépensé (passé) trois mois étudiant la bactériologie à l'Institut de Pasteur à Paris sous le Professeur Calmette.

En 1930 il a obtenu son degré M.D. avec une thèse à propos des lipides du plasma de sang et a été nommé le conférencier dans la chimie physiologique à l'Institut de Karolinska.

Depuis 1924, cependant, Theorell avait été en Personnel de l'Institution Medico-chimique, d'abord comme un associé l'aide et pendant les années 1928-1929 comme un Professeur d'Associé provisoire. Ici, sous le Professeur Einar Hammarsten, il a effectué son premier travail sur l'influence des lipides sur la sédimentation des corpuscules de sang. En 1931 il a étudié dans l'institut de Svedberg à l'Université Uppsala, le poids moléculaire de myoglobin à l'aide de l'ultracentrifugeuse.

En 1932 il a été nommé le Professeur d'Associé dans la Chimie Médicale et Physiologique à l'Université Uppsala et ici il a continué et a prolongé(étendu) son travail sur myoglobin. De 1933 jusqu'à 1935 Theorell a tenu une Camaraderie Rockefeller et a travaillé avec Otto Warburg à Berlin-Dahlem et ici il est devenu intéressé par des enzymes d'oxydation, un soumis auquel il a prêté son attention depuis. A Berlin-Dahlem il a produit, pour la première fois, l'enzyme d'oxydation appelée "le ferment jaune" et il a succédé dans le cassage de cela à reversibly dans une partie coenzyme, qui a été trouvée pour être flavinmononucleotide et une partie de protéine sans couleur.

En retournant en Suède en 1935, Theorell a travaillé à l'Institut de Karolinska et en 1936 il a été nommé le Chef du Département Biochimique nouvellement établi de l'Institut Médical Nobel, qui a été ouvert en 1937. Pendant dix ans cet Institut a été logé dans l'Institut de Karolinska, mais en 1947 il était capable d'occuper sa propre construction (bâtiment).

Depuis 1935, Theorell, avec des collaborateurs, Suédois et autres a effectué des recherches sur des enzymes d'oxydation diverses et il a contribué particulièrement à notre connaissance de cytochrome c, peroxidases, catalases, flavoproteins et "pyridine" - des protéines, en particulier l'alcool dehydrogenases. Pour son travail à la nature et les effets d'enzymes d'oxydation on lui a attribué le Prix Nobel contre la Physiologie ou la Médecine pour 1955.