Esther Marley Conwell nació el 23 de mayo de 1922 en la ciudad de Nueva York y con tan solo 16 años se matriculó en Brooklyn College. Con la intención de convertirse en maestra de física de escuela secundaria, pasó sus primeros años de estudio dedicados a esta disciplina. Siempre fue muy buena en matemáticas, pero, dada la época, sabía que las limitaciones para una mujer en el campo de la ciencia todavía eran enormes.
Sin embargo, bajo la tutela del profesor Conwell pasó a la escuela de posgrado en la Universidad de Rochester y recibió su maestría en física en 1945. Completó su formación en 1948, cuando recibió un doctorado en física de la Universidad de Chicago.
La carrera de Conwell refiere a más de 6 décadas de investigación en semiconductores, cristales orgánicos, polímeros conductores y ADN.
En 1952 comenzó a trabajar en Sylvania Labs (luego GTE Labs), donde investigó las propiedades conductoras del germanio y el silicio y más tarde, los semiconductores para telecomunicaciones. En 1972, Conwell dejó GTE Labs y comenzó a trabajar en el Xerox Webster Research Center en Rochester, Nueva York, donde continuó ampliando su investigación sobre conductores hasta 1998. Ese mismo año, se convirtió en profesora en la Universidad de Rochester, donde estuvo en actividada hasta que falleció a los 92 años tras un trágico accidente.
Conwell recibió muchos honores por su trabajo a lo largo de los años, incluida la membresía en la Academia Nacional de Ciencias y la Academia Nacional de Ingeniería. Recibió la Medalla Nacional de la Ciencia en 2009 y la Medalla Edison del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos en 1997, convirtiéndose en la primera mujer en recibir ese premio. También fue elegida como una de las 50 mejores mujeres científicas de la revista Discover en 2002.
Ella abrió camino para que muchas mujeres estadounidenses que gracias a su ejemplo se animaron a investigar y trabajar en el campo de la ciencia.
Por esta notable labor también fue reconocida con el premio de la American Chemical Society por animar a las mujeres a realizar carreras en las ciencias químicas en 2008 y el premio del Programa de mentoras científicas sénior de la Fundación Dreyfus en 2005.