Arthur Kornberg ha studiato prima alla Abraham Lincoln High School e poi al City College di New York City. Ha ricevuto la laurea nel 1937, seguita da un dottorato in medicina presso l'Università di Rochester nel 1941. Kornberg aveva un livello leggermente elevato di bilirubina nel sangue dovuto a una condizione genetica ereditaria nota come sindrome di Gilbert - e, mentre era alla scuola di medicina, fece un sondaggio dei compagni di studio per scoprire quanto fosse comune la condizione. I risultati furono pubblicati nel primo documento di ricerca di Kornberg nel 1942.