Arnold Nordal var professor i farmakognosi (læren om medisinske naturstoffer og droger) ved Universitetet i Oslo 1948–69. Han var FN-rådgiver i farmasøytiske spørsmål for regjeringen i Burma (Myanmar) og medarbeider i FNs internasjonale narkotikaprosjekt.
Nordal vokste opp på gården Nordal, og etter konfirmasjon gikk han på framhaldsskole i Syvdsbotn og folkehøgskole i Ørsta. Han hadde flere småjobber som grøftegraver og slåttekar for å tjene litt penger og arbeidet noen vintrer som bryggesjauer i fisketiden. Selv sier han at han lærte mye av dette arbeidet, men både foreldrene og en onkel oppmuntret ham til mer teoretisk lærdom. I Volda tok han først realskole på ett år, og 1932 tok han examen artium med så gode resultater at han kom inn på farmasistudiet. Både faren og bestefaren hadde stor kunnskap om medisinplanter og medisinsk selvhjelp, og denne interessen ble stimulert i studietiden, slik at det var naturlig at han valgte faget farmakognosi som sitt spesialfelt.
I mesteparten av sitt yrkesaktive liv var Nordal tilknyttet Avdeling for farmakognosi ved Farmasøytisk institutt, Universitet i Oslo. Han avla apotekereksamen (cand. pharm.) 1936. Etter en kort tid som apotekarbeidende provisor fikk han et engasjement ved avdeling for farmakognosi, der han skulle tegne plansjer som skulle brukes i undervisningen. Etter hvert ble han assistent ved laboratoriekursene, og 1937 fikk han et vikariat som vitenskapelig assistent.
I denne perioden kom Nordal i kontakt med Ottar Rygh, som arbeidet med analyser av vitamin C, og da han visste at bitter bergknapp (Sedum acre) hadde vært brukt mot skjørbuk i eldre tider i Norge, fattet Nordal interesse for planten som emne for en doktoravhandling. 1947 disputerte han for den filosofiske doktorgrad over avhandlingen A pharmacognostical study of Sedum acre L., including a comparison with other Crassulaceae. Nordal ble professor i farmakognosi 1947, en stilling han hadde til han gikk av med pensjon 1978. Hans vitenskapelige engasjement gjenspeiles i bortimot 150 vitenskapelige artikler.
Nordals arbeid med bitter bergknapp førte til at han oppdaget monosakkaridet sedoheptulose. Melvin Calvin, som senere fikk Nobelprisen for oppdagelsen av den såkalte Calvin-syklusen, en viktig del av fotosyntesen, fikk stor hjelp av Nordals funn. Det viste seg at sedoheptulose var et viktig mellomprodukt i syklusen, og takket være en deteksjonsmetode utviklet av Nordal og hans medarbeidere, ble denne substansen identifisert. Nordal hadde et forskningsopphold ved University of California, Berkeley i USA 1953–54, noe som førte til at farmakognosiavdelingen i Oslo, som det første laboratorium i Norge, tok i bruk isotoper for å studere dannelsen av lavmolekylære substanser i planter.
Samarbeidet med Calvin og Benson var også årsak til Nordals interesse for laktondannende syrer, som fantes både i kaktuser og i crassulaceer. Nordal viste at den såkalte crassulace-eplesyren i virkeligheten var isositronsyre, noe som Hans Krebs (Krebs-syklusen) fikk stor nytte av. Nordal fant også strukturen til en helt ny spirolaktonsyre som fikk navnet forbinsyre. Lignende struktur var ikke funnet i naturen tidligere.
Nordal hadde et nært samarbeid med FNs narkotikalaboratorium, noe som gjorde at planter brukt som narkotika var i fokus for avdelingens forskning i en årrekke. Både Papaver somniferum (opiumsvalmuen), Papaver bracteatum (persisk fjellvalmue), Cannabis sativum og Catha edulis (khat) var i fokus, planter som fortsatt er misbrukt i stor grad. Studiene viste bl.a. at både opiumsvalmuen og cannabisplanten produserte like mye innhold av de narkotiske stoffene uavhengig av om de ble dyrket i Sør-Afrika eller i Tromsø. Det ble også produsert varianter av P. bracteatum, som inneholdt opp til 7 ganger så mye thebain (et ikkenarkotisk stoff som lett kunne overføres til kodein) som en normalplante produserte.
I 1950- og 1960–årene hadde Arnold Nordal oppdrag som FN-ekspert i Burma, hvor han samlet inn kunnskap om burmesiske medisinplanter og vurderte hvilke som var egnet for produksjon i stor skala, slik at Burma kunne bli en råvareprodusent av viktige medisinplanter for eksport. Han var også FN-ekspert i Afghanistan en periode.
Nordal huskes også som formidler av tradisjonell kunnskap om bruk av medisinplanter i fjernsynsprogramserien Urter til mat og medisin, og han var også med i Søndagsposten i radio en tid. Han var en mye benyttet foredragsholder i mange fora og en svært populær foreleser ved Farmasøytisk institutt. Han var nynorskmann all sin tid, og alle forelesninger og alt undervisningmateriale han produserte, ble skrevet på nynorsk. Da Teknisk ordbok skulle utkomme på nynorsk, var Nordal konsulent.
Etter at han gikk av med pensjon, skrev Nordal Jofolket. Ein slekts- og miljøstudie frå ein Vestlandsdal frå tida 1835–1985, om utvandring, livskunst og arbeidsglede, som utkom 1989. Han utgav også dikt.
Arnold Nordal var medlem av Det Norske Videnskaps-Akademi fra 1964, og 1979 ble han utnevnt til ridder av 1. klasse av St. Olavs Orden.