Studiował chemię na Uniwersytecie w Zurychu. Zajmował się głównie biochemią. Pracował naukowo nad budową chityny, z czego się doktoryzował. Następnie został zatrudniony w dziale farmaceutyczno-chemicznym koncernu farmaceutycznego Sandoz (obecnie Novartis). Zajmował się między innymi badaniem alkaloidów sporyszu oraz cebuli morskiej. Doprowadziło to do syntezy LSD. Skrót LSD pochodzi od niemieckiej nazwy dietyloamidu kwasu lizergowego.
Hofmann przez całe dekady bronił swego wynalazku. "Sporządziłem tę substancję jako lek. To nie moja wina, że ludzie jej nadużywają" - mówił. Sam na sobie jako pierwszy przetestował jej działanie, gdy odrobina wyciekła mu na palec. Było to 16 kwietnia 1943 roku. "Musiałem wrócić do domu, gdyż nagle poczułem niepewność i lekkie oszołomienie. Wszystko widziałem zamazane, jak w krzywym zwierciadle" - napisał w notatce dla szefów firmy.
Do domu wrócił na rowerze. Tam przeżył stan, który nazwał "wizją". - Cokolwiek pomyślałem, ukazywało mi się w kolorach i obrazach - mówił w swe setne urodziny w wywiadzie dla szwajcarskiej telewizji SF DRS.
Trzy dni po pierwszym eksperymencie z zażyciem LSD, Hofmann spróbował większej dawki. Rezultat określił jako "straszną podróż". "Substancja, z którą chciałem eksperymentować, wzięła mnie we władanie. Przepełniał mnie wszechogarniający strach, że zwariuję. Zostałem przeniesiony do innego świata, w inny czas" - napisał chemik.
Hofmann i jego współpracownicy mieli nadzieję, że ich wynalazek wniesie ogromny wkład w psychiatrię, zwłaszcza w diagnozowanie i leczenie schizofrenii. Przez jakiś czas firma Sandoz sprzedawała LSD 25 pod nazwą Delysid. Był to jeden z najsilniejszych leków w historii medycyny. Jeden gram wystarczył, by utrzymywać narkotyczny stan u 10-20 tysięcy ludzi przez 12 godzin.