Nació en Nilsby, Suecia, el 7 de febrero de 1889, y emigró a Estados Unidos en 1907 y comenzó sus estudios en la Universidad de North Dakota en 1912. Realizó un doctorado en Física en la Universidad de Yale en 1917. Como Ingeniero en "Bell Telephone Laboratories", describió el (ruido de Johnson-Nyquist) y desarrolló la teoría matemática de la estabilidad de los amplificadores realimentados, que se generalizó durante la II Guerra Mundial en los servomecanismos lineales. Especializado en cibernética, enunció el criterio de estabilidad de un servomecanismo.
Su temprano trabajo teórico en la determinación de los requerimientos del ancho de banda para la transmisión de la información, el cual fue publicado en "Certain factors affecting telegraph speed" (Bell System Technical Journal, 3, 324-346, 1924), contribuyó a la fundación de los avances posteriores realizados por Claude Shannon, el cual condujo al desarrollo de la Teoría de la Información.
En 1927 Nyquist determinó que una señal analógica limitada en banda debería ser muestreada como mínimo con una frecuencia doble que el ancho de banda de la señal para ser convertida en una representación adecuada en forma digital. Nyquist publicó sus resultados en el artículo "Certain topics in Telegraph Transmission Theory (1928)". Esta regla es ahora conocida como el teorema de muestreo de Niquist-Shannon. Este es un concepto muy importante, y es extensamente conocido y usado en el campo de ingeniería de telecomunicaciones así como ciencias informáticas e ingeniería. Se retiró de Bell Labs en 1954 y murió en Harlingen, Texas, el 4 de abril de 1976.