ニトログリセリンの衝撃に対する危険性を減らす方法を模索中、ニトロの運搬中に使用していたクッション用としての珪藻土とニトロを混同させ粘土状にしたものが爆発威力を損なうことなく有効であることがわかり、1867年ダイナマイトの特許を取得した。同年イングランドのサリーにある採石場で初の公開爆発実験を行っている。また、ノーベルの名は危険な爆薬と結びついていたため、そのイメージを払拭する必要があった。そのためこの新爆薬を「ノーベルの安全火薬」(Nobel's Safety Powder) と名付ける案もあったが、ギリシア語で「力」を意味するダイナマイトと名付けることにした。その後ノーベルはコロジオンなどに似た様々なニトロセルロース化合物とニトログリセリンの混合を試し、もう1つの硝酸塩爆薬と混合する効果的な配合にたどり着き、ダイナマイトより強力な透明でゼリー状の爆薬を生み出した。それをゼリグナイトと名付け、1876年に特許を取得した。それにさらに硝酸カリウムや他の様々な物質を加えた類似の配合を生み出していった。ゼリグナイトはダイナマイトより安定していて、掘削や採掘で爆薬を仕掛けるために空ける穴に詰めるのが容易で広く使われたため、ノーベルは健康を害したがそれと引き換えにさらなる経済的成功を得た。その研究の副産物として、ロケットの推進剤としても使われている無煙火薬のさきがけともいうべきバリスタイトも発明している。
ヨーロッパと北米の各地で会社を経営していたため、各地を飛び回っていたが、1873年から1891年まで主にパリに住んでいた。孤独な性格で、一時期はうつ病になっていたこともある。生涯独身であり、子供はいなかった。伝記によれば、生涯に3度恋愛したことがある。最初の相手はロシアの娘アレクサンドラだが、彼のプロポーズを拒絶した。1876年には結婚相手を見つけようと考え、女性秘書を募集する広告を5ヶ国語で出し、5ヶ国語で応募してきたベルタ・キンスキーという女性を候補とする。しかしベルタには既にアートゥル・フォン・ズットナーという婚約者がおり、ノーベルの元を去ってフォン・ズットナーと結婚した。この2人の関係はノーベルの一方的なものに終わったが、キンスキーが「武器をすてよ」などを著し平和主義者だったことが、のちのノーベル平和賞創設に関連していると考えられている。そして1905年に女性初のノーベル平和賞を受賞。また同じく1876年、当時20歳のゾフィー・ヘス（Sofie Hess）と出会い、交流が始まる。ゾフィーとの関係は18年間続き、218通の手紙を残した。しかし1891年に、ゾフィーが他の男（ハンガリー人の騎兵隊の将校）の子供を宿していることが分かり2人の関係は急速に冷えた。ゾフィーはこの子供の父親と結婚。ノーベルの死後、ゾフィーはこれらの手紙をノーベル財団に高額で買い取らせることに成功したためすべてが残っており、またノーベル財団により1955年から公開もされている。ゾフィーはこの手紙の売却で巨万の富を得ている。正式な高等教育を受けていないが、ノーベルは母語であるスウェーデン語に加えて、英語、フランス語、ドイツ語、イタリア語、ロシア語が堪能だった。また少年時代から文学に関心を持っており、特にバイロンとシェリーの詩に熱中して自らも詩を書いていたが、それらのほとんどは晩年に破棄された。最晩年に書き上げた戯曲「ネメシス」という作品はベアトリーチェ・チェンチを主人公としたストーリーで、シェリーの『チェンチ』が着想の一部になっている。これはノーベルが亡くなったころ印刷されていたが、スキャンダラスで冒涜的な内容だったことから3部だけ残して全て廃棄された。残っていたものをベースとして2003年、スウェーデンで2言語版（スウェーデン語とエスペラント）が出版され、その後スロベニア語やフランス語に翻訳された。2010年にはロシアで新たな2言語版（ロシア語とエスペラント）が出版されている。
名前の発音は、スウェーデン語では[ˈalfrɛd ˈbæːɳ(h)aɖ noˈbɛl]  発音「アルフレド・バーナド（バーンハド）・ノベル」（太字はアクセント）となり、第二音節にアクセントがある。また、英語発音も[ˈælfred ˈbəːrnhɑːrd nouˈbel]（アルフレド・バーンハード・ノウベル）のように、第二音節にアクセントがある。ただし、ノーベル賞 the Nobel Prize は英語発音: [ˈnoubel ˈpraiz]（ノウベル・プライズ）のように第一音節にアクセントがあるので注意が必要。
イタリア国プーリア州バーリに生まれる。1925年ローマの名門、国立サンタ・チェチーリア音楽院に入学する。ピアノとパイプオルガンをラッファエーレ・マナーリ、指揮をベルナルディーノ・モリナーリ、作曲をアレッサンドロ・ブティーニ、オットリーノ・レスピーギに師事し、バチカン市国国立聖音楽研究所に於いてグレゴリオ聖歌の研究を深め、パイプオルガンのレジスター及び構造での博士号を修得する。1934年6月に同音楽院を卒業後、11月にはローマ王立歌劇場指揮者に就任する。1935年4月にジュゼッペ・ヴェルディ作曲の歌劇「リゴレット」でデビューする。ローマ王立歌劇場では、当時総監督兼正指揮者であった大作曲家ピエトロ・マスカーニやトゥリオ・セラフィンの副指揮を務め、劇場付歌手養成所においてフランコ・コレッリを育てる。後に正指揮者となり20年間同劇場に所属する。その間、ベルリン国立歌劇場、ウィーン国立歌劇場、スペイン、ポルトガルの国立歌劇場でも客員指揮をする。1937年、ローマの代表的な野外歌劇場であるカラカラ帝浴場跡野外歌劇場での公演が始まる。ここでもヴェルディ作曲の歌劇「アイーダ」「椿姫」ジャコモ・プッチーニ作曲の歌劇「西部の娘」「トゥーランドット」他、数多くの歌劇、バレー曲を指揮する。同時にイタリア国立放送局交響楽団（RAI)の指揮も務める。1954年4月に、ローマ大学東洋文化研究科教授ジュゼッペ・トゥッチ博士と東洋哲学者ジョヴァンニ・ジェンティーレ博士等によって1933年に創設されたイタリア国立中東極東文化研究所と日本国文部省との文化交流使節団の一団長として来日する。日本国文部省より招聘外人教師として九州の宮崎大学学芸学部で音楽理論の教壇に立つ。1955年より東京フィルハーモニー交響楽団の常任指揮者も務め、多くのイタリア曲を日本に紹介すると共に、東京フィルハーモニーの演奏活動に多くの貢献を成す。1956年一旦帰国、1959年再び来日して大阪学芸大学で教鞭を執り、1963年からは東京藝術大学に移りオペラ科の指導に当り、1964年より二期会の常任指揮者も務める。東京藝術大学大学院オペラ科で16年間客員教授として教鞭を執り、1979年3月31日付で退官、東京藝術大学名誉教授と成り、同年母国イタリアへ帰国。古巣であるローマ歌劇場の真向かいに住居を構え余生を送る。1992年（平成4年）7月24日ローマの自宅にて死去。83歳。