麦克德尔米德最著名的研究成果是发现与研究导电聚合物，即导电塑料，也正是凭借在这一领域的开创性贡献，他与艾伦·黑格、白川英树一起获得2000年诺贝尔化学奖。1973年，他开始研究(SN)x，即聚氮化硫，一种具有金属导电性的聚合物。1975年，他在日本京都大学做访问教授期间，有一次到东京工业大学进行学术交流，白川英树向他介绍自己合成的银色膜状聚乙炔。麦克德尔米德随即邀请白川英树到宾夕法尼亚大学进行访问研究。他们尝试通过增大聚乙炔的纯度来提高它的导电性，实验结果却与预期相反。联系到之前在聚氮化硫中加入溴可将导电性提高10倍，这时他们意识到，聚乙炔里的杂质可能起到搀杂剂的作用，从而提高聚乙炔的导电性。

因此，他们向聚乙炔中加入了溴，很快在室温下就将导电性提高了数百万倍。他们又与当时在宾夕法尼亚大学物理系的艾伦·黑格进行合作，进行物理性质方面的研究。他们三人合作的研究成果拥有广泛的应用，例如蓄电池、电磁屏蔽、防静电扩散、抗腐蚀、弹性塑料晶体管和电极、电致发光聚合物显示等。