Cu asociatii sai de cercetare, Bloch a studiat atomii de carbon 27 care alcatuiesc fiecare moleculă de colesterol. Prin stabilirea molecula de doua carbon care acetat a fost piatra de temelie a tuturor atomilor colesterol de carbon, cercetare Bloch în cele din urmă a demonstrat importanța de acid acetic în a face colesterolului.
La Chicago, Bloch a studiat rolul posibil al scualen hidrocarburi din biosinteza colesterolului. El a injectat acid acetic radioactive în ficat câine de mare, în cazul în care squalen este produs din abundență. Mai târziu, Bloch substituit cu succes ficatul sobolani. Cu colegul Robert G. Langdon, Bloch a demonstrat că squalenă este unul de 36 de pași în transformarea biosintetice de acetat în colesterol.
care lucrează independent, Bloch și biochimist german Feodor Lynen fiecare descoperit că acidul mevalonic este convertit în izopren, un tip de hidrocarbură care este apoi convertită în scualen. Squalene este convertit în lanosterol, și măsuri suplimentare a produce în cele din urmă a colesterolului.
În 1964, Bloch și Lynen împărțit Premiul Nobel pentru Fiziologie sau Medicina. Bloch a continuat cercetarea in biosinteza de colesterol, atât și glutation, un aminoacid cristalin compus important in metabolismul proteinelor.