Nordhaus 在耶魯完成學士，緊接著就讀麻省理工經濟博士，在 Robert Solow (1987 年諾獎得主) 的指導之下完成論文，1973 年博士畢業後便回到母校耶魯大學任教至今。在 1970 年代，自然科學界逐漸注意到二氧化碳排放和全球暖化的議題，但經濟學界鮮少有學者注意此議題，Nordhaus 在當時便將經濟模型和環境及氣候變遷相結合，成為此領域的研究先驅者。 在 Nordhaus 的研究模型中，是從他的博士指導教授 Solow 的成長模型作為基準，將全球暖化的溢出效果 (spillover effects) 納入模型討論。另外在 Solow 的模型原始框架中，沒有考慮在經濟持續增長有任何限制或障礙，Nordhaus 則加入阻礙經濟持續增長的障礙，像是自然資源的有限性，人們無法一直無限制的利用天然資源。 在 1970 年代中後期時，Nordhaus 先創出 「臨時模型」 (Provisional Model)，借鏡許多其他自然領域的研究，但在當時這些研究並未從社會科學的角度出發，剖析像是消費者和生產者在氣候變化扮演何種角色，僅管此模型還未解釋氣候暖化和經濟損失的對應關係，但此模型也成為日後「整合評估模型」 (Integrated Assessment Models, IAMs) 的前身。 在「整合評估模型」中，主要可分為三大部分： 碳循環：全球二氧化碳排放如何影響大氣中的二氧化碳濃度。 氣候：大氣中的二氧化碳和其他溫室氣體濃度，如何影響進出地球能量的平衡，最後將如何改變全球的溫度。 經濟增長：不同的氣候政策 (ex：稅收或碳信用額度 (carbon credits))，如何影響經濟 (ex：GDP) 及其二氧化碳排放。 在 1990 年代中期，Nordhaus 發展出 DICE 模型 (Dynamic Integrated model of Climate and the Economy)，也是他第一套的「整合評估模型」。模型探討地表的碳排放，如何改變大氣當中的碳排放濃度，接著又會如何影響全球暖化，最終對於經濟產業的損失影響為何，開啟了一套完整的敘述的數理模型建構。 隨後的 RICE 模型 (Regional dynamic Integrated model of Climate and the Economy) 進一步