Лайнус Полинг родился 28 февраля 1901 г. в городе Портленде, в штате Орегон. С 1917 по 1922 г. он учился в Орегонском государственном колледже, а затем перешел в Калифорнийский технологический институт в Пасадене, где впоследствии занял кафедру химии. В 1925 г. Полинг защитил докторскую диссертацию по результатам исследования в области рентгеноструктурного анализа неорганических соединений. После этого он получив стипендию для совершенствования научной подготовки в Мюнхене, Цюрихе и Копенгагене под руководством Зоммерфельда, Э. Шрёдингера, Н. Бора, посвятил себя изучению атомной физики и квантовой теории. Полинг настолько хорошо познакомился с разнообразными проблемами физики и химии, что смог вскоре основательно заняться квантовомеханической разработкой проблемы химической связи.
Его книга «Природа химической связи», опубликованная в 1939 г., явилась одной из самых известных монографий, посвященных современной структурной химии. Вместе со многими другими химиками, например Э. Хюккелем и К. Инголдом, Полинг внес значительный вклад в развитие структурной теории в химии. Со времени создания квантовой теории Максом Планком и ее превращения при дальнейшем развитии в квантовую или волновую механику, естествоиспытатели все отчетливее стали сознавать, что между физикой и химией нет четкой границы. Применение квантовой теории для решения проблем химической связи привело к тому, что стало возможным объяснить с единых теоретических позиций многие разрозненные факты. Полинг высокооценивал влияние, которое оказала разработка учения о химической связи на развитие химии. Он писал: «Если темпы нынешнего научного прогресса сохранятся, уже у следующего поколения ученых будет такая теория валентности, которая превратит химию в столь же точную и действенную науку, как и теоретическая физика».
Это предоставляет возможность из немногих наиболее общих закономерностей делать вывод о характере элементарных процессов, протекающих при образовании и преобразовании химических соединений. Знание этих закономерностей позволило бы делать теоретические предположения о химических, физических и биологических свойствах еще не полученных соединений. Для этого, однако, необходимы точные знания о строении и физическом взаимодействии атомов и молекул. Правда, в наши дни квантовая химия не позволяет окончательно решить все важные теоретические проблемы. Но уже достигнут значительный прогресс в развитии этой науки, что позволяет теоретически предсказывать в общих чертах ход реакций и свойства химических соединений.
В 30-е годы Полинг объяснил молекулярное строение веществ на основании квантовохимических представлений, опираясь на работу Гейзенберга по расчету атома гелия, где немецкий физик ввел понятие «квантовомеханического резонанса». Вместо классической структурной теории Полинг предложил разработанную им «теорию резонанса».
