Olson est né à Waupaca, Wisconsin et grandit à Hinsdale, Illinois. Il obtient ses diplômes de premier cycle et des cycles supérieurs, notamment un doctorat en géologie (1935) de l'Université de Chicago.
Grâce à ses recherches sur les fossiles de vertébrés terrestres, il identifie des intervalles d'extinction dans le Permien[4] et le Trias[5]. Il propose également des corrélations stratigraphiques entre les strates nord-américaines (en particulier les formations Chickasha et San Angelo) et russes portant des vertébrés[4] pour lesquelles un soutien supplémentaire est trouvé beaucoup plus tard[6],[7],[8]. La baisse de la diversité des vertébrés terrestres qu'il propose à la fin de l'étape kungurienne de la période permienne qui s'est produite il y a 270 millions d'années porte maintenant son nom - l'extinction d'Olson. À l'inverse, certains scientifiques pensent que le changement a été progressif mais qu'il semble abrupt en raison d'une lacune dans les archives fossiles, appelée "Olson's Gap" [9],[7],[10],[11]. Certaines de ses autres recherches notables portent également sur les taxons Slaugenhopia[12], Trimerorhachis et Waggoneria[13].
Olson est un ancien président du département de biologie de l'UCLA [1],[2], membre de l'Académie nationale des sciences[1],[2] récipiendaire de la médaille paléontologique de la Paleontological Society (1987)[2], le premier récipiendaire de la médaille Romer-Simpson de la Society of Vertebrate Paleontology[2], un scientifique émérite du CSEOL (1991)[2].
