1925年在挪威特隆赫姆大学获化学工程师学位。后曾在苏黎世瑞士联邦工学院学习。1928年移居美国，先后在约翰斯·霍普金斯大学和布朗大学任教。1933年到耶鲁大学化学系工作，自1934年起任教，直至1972年;1935年获理论化学博士学位，1945年任理论化学教授，同年加入美国籍。1947年当选为美国科学院院士。1972年到科勒尔盖布尔斯的迈阿密大学任理论化学教授。
昂萨格一生最重要的科学功绩是对线性不可逆过程热力学理论的贡献(见不可逆过程热力学)。他于1931年证明了现在以他的名字命名的昂萨格倒易关系，为线性不可逆过程热力学的主要理论之一。这一关系的确立和后来他所提出的关于定态的能量最小耗散原理，为不可逆过程热力学的定量理论及其应用奠定了基础。因对不可逆过程热力学理论的贡献，昂萨格获得1968年诺贝尔化学奖。1925年他在电解质理论方面提出"昂萨格极限定律"。第二次世界大战期间和战后，在统计力学中二维伊辛模型的严格解方面有重要贡献。1949年发表一篇论文，为液晶理论奠定了坚实的统计力学基础。1951~1952年，他提出了有关金属抗磁性的理论。