1965年获美国加利福尼亚大学伯克利分校学士学位。1970年获哈佛大学博士学位。随后在华盛顿大学从事博士后研究工作。1975年担任美国国家标准局研究员，同时担任科罗拉多大学波尔得分校教授。美国物理学会、美国光学学会会士，美国国家科学院院士。

量子光学研究光与物质的相互作用，自20世纪80年代以来发展迅速。物理学家逐渐利用微观实验检验量子力学基本原理和微观与宏观世界之间的转变。维因兰德致力于研究离子的量子相干控制，发展了囚禁离子的多普勒冷却与边带冷却的理论和实验技术，并利用囚禁离子实现高精度的时间标准——光钟。1978年，维因兰德等与合作者首次在实验上成功地用激光冷却镁离子。随后，维因兰德与其合作者实现用激光对粒子的冷却。此外，维因兰德研究组借助于囚禁离子建立比铯原子钟时间更精确的光钟。光钟利用单离子的窄（禁闭）能级跃迁结构，对于扰动不敏感，有望成为未来新型时间标准的基础。2012年，维因兰德与法国物理学家S.阿罗什因“提出了突破性的实验方法，使测量和操控单个量子体系成为可能”分享诺贝尔物理学奖。