Dopo la sua abilitazione divenne professore a Gottinga nel 1931. Insegnò all'Università Tecnica di Danzica nel 1933[4] e, dopo una visita negli Stati Uniti, divenne direttore dell'Istituto Kaiser Wilhelm per la biochimica (successivamente Istituto Max Planck per la biochimica) a Berlino-Dahlem nel 1936.[5] Butenandt si iscrisse al NSDAP il 1º maggio 1936. Come capo di un importante istituto chiese il finanziamento dal governo, che era principalmente concentrato sulla ricerca che potesse avere risvolti bellici. Così alcune delle sue aree di ricerca ebbero un collegamento con progetti militari, come il miglioramento del rifornimento di ossigeno per i piloti bombardieri che volavano alto. Le sue implicazioni col regime nazista e la tipologia di temi di ricerca provocarono delle critiche nel dopoguerra e perfino dopo la sua morte permane insoluto un dibattito sul suo orientamento politico durante il nazismo.[6] Quando l'istituto fu spostato a Tubinga nel 1945 Butenandt divenne professore all'Università di Tubinga. Nel 1956, quando l'istituto fu stabilito a Martinsried, un sobborgo di Monaco, insegnò all'Università di Monaco. Ricoprì anche il ruolo di presidente della Società Max Planck dal 1960 al 1972 succedendo a Otto Hahn.
Butenandt è accreditato come lo scopritore del feromone del baco da seta nominato bombicolo, scoperto nel 1959. Nello stesso anno, insieme con Peter Karlson, introdusse il concetto di feromone.
Butenandt morì a Monaco nel 1995 all'età di 91 anni.
^Romuald Piosik (2003). "Adolf Butenandt und sein Wirken an der Technischen Hochschule Danzig". CHEMKON 10 (3): 135 - 138
^Lothar Mertens (2003). "Nur Zweite Wahl oder Die Berufung Adolf Butenandts zum Direktor des KWI für Biochemie". Berichte zur Wissenschafts-Geschichte 26 (3): 213 - 222
^Achim Trunk (2006). "Biochemistry in Wartime: The Life and Lessons of Adolf Butenandt, 1936–1946". Minerva 44 (3): 285-306
Peter Karlson (1995). "Adolf Butenandt (1903–1995)". Nature 373: 660
Muhammad Akhtar; Monika E. Akhtar (1998). "Adolf Friedrich Johann Butenandt. 24 March 1903-18 January 1995". Biographical Memoirs of Fellows of the Royal Society 44: 78-92
Angelika Ebbinghaus, Karl-Heinz Roth (2002). "Von der Rockefeller Foundation zur Kaiser-Wilhelm/Max-Planck-Gesellschaft: Adolf Butenandt als Biochemiker und Wissenschaftspolitiker des 20. Jahrhunderts". Zeitschrift für Geschichtswissenschaft 50 (5): 389–418