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Se podría decir que el trabajo de investigación más conocido de Sidney Fox fue dirigido por éste entre los años 50 y 60 cuando estudiaban la formación espontánea de la estructura de las proteínas.Sus primeros trabajos demostraron que bajo ciertas condiciones los aminoácidos podrían formar espontáneamente pequeños péptidos —el primer paso del ensamblaje de grandes proteínas. El resultado fuesignificativo porque sus condiciones experimentales remedaban las que de modo plausible podrían haber existido al comienzo de la historia de la vida en la tierra.

Trabajos posteriores revelaron queestos aminoácidos y pequeños péptidos le habrían animado a formar membranas esféricas cerradas llamadas microesferas o microesférulas. Fox había llegado a describir estas formaciones como protocélulas,esferas de proteínas que pueden crecer y reproducirse. Estas podrían ser un paso intermedio en el origen de la vida. Las microesferas (conjunto de aminoácidos y lipoproteinas) podrían haber servidocomo trampolín entre los compuestos orgánicos y las células.Fox completó sus estudios universitarios de química en la UCLA. Tras un breve periodo trabajando como técnico para Max Bergmann en el InstitutoRockefeller y la UCLA, volvió a California para completar su doctorado en el Caltech. Durante los estudios de Fox en el Caltech, trabajó con Hugh Huffman, T.H. Morgan, y como investigadorpostdoctoral con Linus Pauling.

Durante la Segunda Guerra Mundial, Fox participó en trabajos para aislar la vitamina A a partir de hígado de tiburón; el compuesto se utilizó para aumentar la visión nocturnade los pilotos. En 1941 estableció un laboratorio de química de las proteínas en la Facultad de Medicina de la Universidad de Míchigan. En 1942 investiga sobre proteínas alimentarias del pescado en unacompañía de Oakland. En 1943 publicó una revisión que sienta los principios de la síntesis y secuenciación de proteínas.
Sidney W. Fox y Joseph F. Foster. Introduction to Protein Chemistry....