他的父母都受过高等教育，他从小就想当一名教师。1903 年从
威斯康星大学毕业后，他成为一名高中教师，1906 年获
克拉克大学哲学博士学位。在克拉克大学期间深受 G.S.霍尔影响而开始研究儿童发展问题，他认为要研究儿童发展，还应掌握医学知识，因此后来进入
耶鲁大学学医并于 1915 年获
医学博士学位。1907 年任威斯康星州立师范学校教师。1908 年任洛杉矶州立师范学校教师。1911 年他担任耶鲁大学教育学助理教授，并建立和管理耶鲁儿童发展临床医学中心至 1948 年退休，之后他的朋友和同事们以他的名字在
纽黑文建立了格塞尔儿童发展研究所，他在该所担任顾问直至逝世。
格塞尔一生主要研究儿童的生长和发展问题。他的主要观点是成熟理论。认为支配儿童心理发展的因素是成熟与学习，但成熟更为重要。强调生物因素在儿童发展中的作用，他认为儿童身心的发展变化是受机体内部的因素，即生物基因固有的程序所制约，他把这种通过基因来控制发展过程的机制定义为成熟（maturation）。“成熟”这一术语最初是遗传学家用以表示未成熟的受精卵孵化之前的发展过程的。格塞尔是最早在广义上使用这个概念的心理学家之一。他把这个术语应用于那些不受任何外界刺激干扰而按次序出现的发展现象，认为成熟与内环境有关，而学习与外环境有关。儿童心理发展是儿童行为或心理型式在环境影响下按一定顺序出现的过程，成熟（内环境）是推动儿童发展的主要动力，学习（外环境）本身并不能促进发展，只是给发展提供了适当的时机而已，同时发展是螺旋状逐步上升的，不同阶段有些发展会重复和不平衡产生，因此该理论亦称螺旋发展理论。
20 世纪初，他以双生子为对象，研究动作发展与成熟的关系。在这个实验中，其中一个双生子从 48 周起每天作 10 分钟爬梯训练，连续 6 周。到第 52 周，他能熟练地爬上 5 级楼梯。在此期间，另一个双生子不做爬梯训练，而是从 53 周才开始进行爬梯训练。两周以后，第二个双生子不用旁人帮助，就可以爬到楼梯顶端。由此，格塞尔得出的结论是：在儿童生理上未达到准备状态（即成熟）时就无从产生学习，学习只是对成熟起一种促进作用；而一旦在生理上有了完成这种动作的准备，训练就能起到事半功倍的效果。
格塞尔认为，个体的生理和心理发展，都是按基因规定的顺序有规则、有顺序地进行的。例如，在人类胚胎的发育过程中，首先形成并发生机能的器官是心脏，其次是
中枢神经系统；其头部的发展先于四肢等这都是按基因规定的顺序进行的。对于胎儿以及出生后的个体而言，其发展也主要是受基因控制。
格塞尔的研究不仅采用追踪式研究即纵向研究的方法，而且着重实验和使用新的技术（如，首先使用摄影技术）。他与同事一起制定的
格塞尔婴幼儿发展量表，最初发表于 1925 年，后经几次修订，先后发表于 1937、1940、1947、和 1974 年，并被翻译成多种文字。1974 年修订版本的各年龄测试内容包括幼儿行为的五个方面：适应、大运动、精细运动、言语与个人 - 社会行为。
格塞尔的观点在 20 世纪四、五十年代的西方曾盛极一时，被许多家长奉为育儿“圣经”，对当时的儿童青少年教育产生过极大的影响。他虽然是一个成熟论者，但他观察、判断儿童行为的方法，使其对儿童发展的研究建立在正确的方法论基础上。格塞尔量表具有
临床诊断的价值，不仅适用于测量幼儿的发展水平，且比其他量表更适用于伤残儿童，被认为是婴儿智能测验的有效工具之一。他一生出版了 30 多本著作。