这对他后来的研究颇为重要。后来他在玻色 - 爱因斯坦凝聚态方面做了一些工作。1997年，他因对激光冷却的研究，尤其是发明塞曼减速器而赢得了诺贝尔物理学奖（与克洛德·科昂-唐努德日和朱棣文一起）。该技术能够减缓气体原子的运动以便更好的研究它们，是在国家标准技术研究所研究出来的。菲利普斯还是马里兰大学学院市分校物理学教授。他还曾与另外34位诺贝尔奖得主签署一封信，敦促奥巴马总统提供一个150亿美元的稳定预算，支持清洁能源的研究、技术和示范。他还是参与了科学与宗教对话的信仰卫理宗的科学家之一。