Fue al colegio en Porvoo, una pequeña ciudad en la costa sur finlandesa, donde estudió matemáticas, química, mineralogía y geología.Se graduó en la Universidad Emperador Alejandro de Helsinki en 1853, publicando dos años más tarde su tesis Om grafitens och chondroditens kristallformer («Sobre las formas cristalinas del grafito y la condrita»).Durante la mayor parte del siglo XIX, Finlandia constituía el Gran Ducado de Finlandia, dependiente de Rusia, Nordenskiöld mantenía una postura contraria al poder del Zar, por lo que en 1857 tuvo que abandonar Helsinki, como refugiado político, por los enfrentamientos mantenidos con las autoridades rusas.Puesto que su idioma materno era el sueco, lengua, que en aquella época, estaba ampliamente extendida en el país fines, decidió establecerse en la cercana Estocolmo, donde pronto recibió la invitación del geólogo Otto Martin Torell para que lo acompañara a una expedición que iba a realizar a la isla de Spitsbergen, al regreso de esta expedición comenzó a trabajar en el Departamento de mineralogía del Museo Sueco de Historia Natural.Esta masa de hielo se desplazó varias veces a lo largo del invierno empujada hacia la costa por las tempestades.En 1900 recibió la prestigiosa medalla Murchison otorgada por la Sociedad Geológica de Londres.
Ruta seguida por la expedición de Nordenskiöld en 1878, que atravesó el Pasaje del Nordeste.
