维特里希出生于瑞士阿尔贝格。1957年进入伯尔尼大学学习化学、物理和数学，1962年获化学硕士学位，1964年获无机化学博士学位。他的博士论文研究金属配合物的电导率，这为他后来掌握核磁共振技术奠定了基础。1965年至1967年，维特里希在美国伯克利加州大学做博士后，师从著名化学家罗伯特·康尼克，开始接触核磁共振这一新兴技术。

1967年至1969年，维特里希在贝尔电话实验室工作，期间与诺贝尔奖获得者理查·恩斯特合作，开展二维核磁共振的早期研究。1969年他回到瑞士，加入苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)任分子生物学和生物物理学教授。在那里他开始将NMR技术应用于蛋白质结构研究。70年代末至80年代初，他的研究组取得了系列突破：建立了序列专一性共振归属方法，通过NOE(核 Overhauser 效应)测量质子间距离，结合距离几何算法计算蛋白质三维结构。

1985年，维特里希研究组首次用NMR方法完整测定了一个球状蛋白质——BUSI(牛胰蛋白酶抑制剂)的溶液结构，这是结构生物学的里程碑事件。与X射线晶体学只能测定晶体状态下的蛋白质不同，NMR可以在接近生理条件的溶液中研究生物大分子，还能提供动态信息。这一方法随后被用于测定数百种蛋白质的结构，深刻影响了结构生物学、药物设计等领域。

2002年，维特里希因发明利用核磁共振测定生物大分子三维结构的方法，与日本科学家田中耕一、美国科学家约翰·芬恩共同获得诺贝尔化学奖。此后他继续活跃在科研一线，将NMR技术应用于更大的分子体系，包括膜蛋白、超分子组装体等。维特里希还长期致力于国际科技合作，推动中国等发展中国家的NMR研究，培养了众多来自世界各地的青年科学家。他的爱好包括登山、滑雪和演奏古典音乐。