Родился в штате Западная Вирджиния, в 1943 окончил Калифорнийский университет в Беркли, с 1944 работал в Ликской обсерватории (в 1970—1971 — директор). С 1966 — также профессор Калифорнийского университета в Санта-Крус; впоследствии работал в Институте астрономии в Гавайском университете.
Основные труды в области физики звезд и туманностей. Внес большой вклад в изучение образования звезд и ранних этапов звездной эволюции. Выполнил обзоры звездных скоплений и туманностей с целью поиска и спектроскопического изучения молодых эмиссионных звезд; провел многочисленные исследования нестационарных звезд типа T Тельца, а также звезд Ae и Be, ассоциированных с туманностями. В 1951, одновременно с Г.Аро обнаружил звездоподобные объекты, окруженные туманными оболочками (объекты Хербига — Аро); по современным представлениям, это — отражающие туманности, окружающие молодые звезды с эмиссионными линиями. Изучил спектры многих нестационарных звезд различных типов. Открыл сильные линии поглощения лития в спектрах звезд F и G, что положило начало обширным исследованиям содержания лития в этих звездах и связи его с возрастом звезд. Изучал вращение звезд промежуточных спектральных классов и эволюционное значение резкого скачка скорости вращения у звезд класса F. На основании анализа диаграмм Герцшпрунга — Рассела для скоплений Гиады и Плеяды сделал вывод о неодновременности образования звезд в скоплениях.
В его честь назван астероид № 11754, объекты Хербига — Аро, Звёзды Хербига (Ae/Be).