魏恩蘭一九四四年出生於威斯康辛州密爾瓦基，一九六五年自加州大學柏克萊分校畢業，一九七○年獲哈佛大學物理學博士學位。他曾赴西雅圖華盛頓大學從事博士後研究，一九七五年加入隸屬美國商務部的ＮＩＳＴ，並在該所開啟離子儲存（ion storage）相關研究。
魏恩蘭帶領ＮＩＳＴ的離子儲存小組，專門研究雷射冷卻與捕獲離子的光譜分析技術。他是「離子陷阱量子計算」（ion trap quantum computing）實驗的奠基者，他在所謂「保羅陷阱」（Paul traps）中對離子進行雷射冷卻，並使用捕獲的離子，來實現量子計算操作。
魏恩蘭和亞侯煦是多年好友，兩人從事的研究，開啟了量子物理學實驗的新時代，對量子測量以及量子計算機領域具有深遠影響。ＮＩＳＴ發言人布魯斯（Jim Burrus）形容魏恩蘭「很謙遜，未曾預料他會獲獎，也不覺得自己有什麼了不起。」他曾加入ＮＩＳＴ的壘球隊「呆瓜隊」，擔任一壘手。