1892 年入哈佛大学，1896年入哈佛大学医学院，1900 年获医学博士学位后任生物学讲师，1902年任助理教授，1906年成为生理学教授（G.希金森纪念讲座教授），并担任系主任，直到 1942 年退休。1944 年任纽约国际医学院的客座教授。

1914 年当选为国家科学院院士。1912－1942 年任波士顿儿童医院和彼得 - 本特和布里格姆医院的生理学顾问。第一次世界大战期间曾任军医。坎农与俄罗斯生理学家 H.巴甫洛夫有密切来往。

1929－1930 年作为访问学者赴法。1935 年曾来华在协和医学院工作半年。1936－1938 年任美国卫生局主席，积极参加西班牙共和政府反对德意法西斯军队的斗争。30 年代末，他在援华抗日医药机构和联合援华救济委员会中工作。

1935 年，他在北平协和医学院工作期间曾与林可胜、张锡钧、沈隽淇等人通力合作，为中美学术交流促进中国生理学的发展作出了突出贡献。第二次世界大战期间，他任美国休克和输血研究委员会理事会主席。

早在医学院二年级学习时，坎农就首创了铋或钡餐与 X 射线在消化道上的造影法。此法很快就传遍各国，成为诊断消化道肿瘤和溃疡的最得力手段之一。他曾以自身为对象，观察了 X 射线铋餐造影食物通过消化道的全过程，发现了胃肠道推动和搅拌食糜的蠕动频率，测定了不同食物在消化过程中各期的长短。并演示证明饥饿感是由空胃的强力收缩引起的。

此外他还研究了消化过程中机械动力和胃酸浓度与幽门瓣开闭的关系，1911 年发表了《消化作用的机械因素》一书。他在第一次世界大战期间研究了外伤性休克的效应，并将其研究结果写成《外伤性休克》一书。

坎农在研究内分泌学和生理学的过程中，作出了对心理学具有意义的几项发现。其中关于情绪及其对消化过程的影响的研究特别重要。对该领域的进一步研究使他发现了在情绪、压力和组织需要的影响下其它一些适应性生理变化。这些发现在其《疼痛、饥饿、恐惧和愤怒时的身体变化》一书中得以报告。

该书对 W.詹姆斯的情绪理论提出了批评。詹姆斯 - 兰格理论认为，生理反应先于情绪显露，也就是说，如果心率加快或肌肉紧张等身体变化没有发生，则情绪就不会出现。坎农的替代理论（现在称之为坎农 - 巴德情绪说）认为，情绪是一种应急反应，这种反应使身体指向需要源，以便应付这种应急。坎农把下丘脑定义为情绪行动的控制中心，把肾上腺定义为压力下身体能源的动员。

他在内分泌腺特别是肾上腺方面的研究揭示了激素在应付紧急状态中的重要作用。1931 年他发现有些神经末梢能释放一种类似肾上腺素的物质，并将其命名为“交感素”。于是，其他一些有关自主神经系统的发现随之而来，导致了他对“内环境稳定”概念的系统阐释。这一概念有力地影响了心理学和其他学科。1932 年他把这方面的研究总结为《身体的智慧》一书。

内环境稳定这一概念是 19 世纪法国生理学家 C.贝尔纳首先提出的。1926 年坎农把它正式命名为“内环境稳定”或“自稳态”，并根据他自己的实验结果进一步加以肯定。自坎农以后，“内环境稳定”成了生物学中最有影响的概念之一。美国数学家 N.维纳把这一概念作为控制论中生物学方面的例证之一。

消化作用的机械因素：1911

疼痛、饥饿、恐惧和愤怒时的身体变化：1915，1929

身体的智慧：1932，1939

外伤性休克：1935

研究者的道路：一个科学家研究医学的经验：1945