Es uno de los científicos más universales de Cataluña y España. Dedicó su vida a la investigación químico-orgánica. Su contribución principal a la ciencia fue el desarrollo de la química percloroorgánica, que inició en 1954, con el descubrimiento de un potente agente de cloración. En 1964 descubrió los Radicales Libres Inertes, una clase de compuestos de carbono trivalente de estabilidad excepcional, que abrió la puerta a una nueva era en la química orgánica. En 1982 fue galardonado con el Premio Príncipe de Asturias Técnica y fue nominado en once ocasiones al premio Nobel de Química.
Fue educado en las aulas del Institut Escola de Barcelona, se licenció en Química por la Universidad de Barcelona en el año 1944, se doctoró en Ciencias por la Universidad de Madrid en 1948 e investigó en el seno del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) del cual fue miembro desde 1944. Entre los años 1949 a 1951 aumentó sus conocimientos científicos en la Universidad de Harvard (Cambridge, EE.UU.) dónde fue nombrado Research Fellow.
Manuel Ballester Boix se dedicó de lleno a la investigación: en el CSIC de Barcelona y simultáneamente para la Office of Aerospace Research and Development de los Estados Unidos, país al que regresó con su familia para vivir en Dayton (Ohio) entre 1961 y 1962 y donde fue profesor visitante en los Aerospace Research Laboratories. En 1964 descubrió los Radicales Libres Inertes, sustancias de gran pasividad química y extraordinaria estabilidad térmica, que han permitido profundizar en la naturaleza y comportamiento de los radicales libres constituidos por moléculas fugaces y agresivas de suma importancia en Química, Bioquímica y Medicina. Su labor científica quedó reflejada en numerosas publicaciones científicas de difusión mundial y en diversos galardones españoles y extranjeros que le fueron otorgados.
Su actividad en la enseñanza y en la investigación fue imparable. Fue Profesor de Investigación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (1971-1985), desempeñó los cargos de jefe de la Sección de Química Orgánica Física (1952-1971), director del Instituto de Química Orgánica Aplicada (1971-1985), y director de investigación patrocinadas por la Office of Aerospace Research del gobierno estadounidense (1958-1973) y por el Fondo Nacional para la Investigación Científica y Técnica (1972-1984) dentro del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).
Fue también miembro del comité español de la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (1969), miembro de los comités científicos de los simposios internacionales sobre Radicales Orgánicos celebrados en Ann Arbor (Michigan, EE.UU. 1966), Sirmione (Italia, 1974), en Aix-en-Provence (Francia, 1978) y en Obermayerhofen (Sebersdorf, Austria, 1992). Fue, respectivamente, presidente y vicepresidente del Tercer y del Cuarto "Simposio Internacional sobre Compuestos Polihalogenados" (Barcelona, 1973, Birmingham, 1975) y Presidente del Comité Científico de la Fundación Osborne para la Defensa de la Naturaleza (1973-1979).
Los reconocimientos a su trabajo no tardaron en llegar. En 1969 fue elegido académico correspondiente de la Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales de Madrid, y en 1980, académico numerario de la Real Academia de Ciencias y Artes de Barcelona. Conferenciante en universidades, institutos politécnicos y empresas multinacionales en España, Alemania, Arabia Saudí, Austria, Bélgica, Brasil, Canadá, Estados Unidos de América, Francia, Polonia, Reino Unido y Suecia. El año 1982 fue galardonado con el Premio Príncipe de Asturias de Investigación Científica y Técnica.
Falleció a la edad de 84 años en su ciudad natal, Barcelona.