Адольф Віндаус та Вальтер Шеллер (з фармацевтичної компанії Schering) порадили йому працювати над гормонами екстрагованих з яєчників. Це дослідження привело до відкриття естрону та інших жіночих статевих гормонів, що були виділенні з декількох тисяч літрів сечі.[4][5] За це відкриття Адольфу Бутенандту і була присуджена Нобелівська премія з хімії в 1939 році спільно з Леопольдом Ружичкою, котрий займався дослідженням чоловічих статевих гормонів.
Адольф був одружений з Ерікою Цігнер в 1931 році. У них було сім дітей. Сім'я проживала в Мюнхені.[3]