Verwey estudió química en la Universidad de Ámsterdam y obtuvo su maestría (en neerlandés: Doctoraal Examen) en 1929.
En 1934 se trasladó a los Laboratorios Philips en Eindhoven.
Continuó trabajando en coloides, que había sido el tema de su disertación, y en óxidos.
Es conocido por la teoría DLVO, una teoría sobre la interacción de superficies cargadas en fluidos, que tiene aplicaciones, por ejemplo, en la descripción de coloides.
Fue marido de la socióloga y política Hilda Verwey-Jonker (1908-2004).