De tilldelas priset för utvecklingen av kryoelektronmikroskopi, en metod som möjliggör och förenklar avbildningen av biomolekyler.
På frågan om det finns praktiska tillämpningar på processen svarar Frank:
– Det krävs alltid tid innan det går att se direkta praktiska möjligheter.
Kryoelektronmikroskopi har gjort det möjligt för forskare att frysa biomolekyler mitt i deras rörelser. Det gör att man nu kan se förlopp som man aldrig tidigare lyckats med. Detta har varit grundläggande både för förståelsen av "livets kemi" och för läkemedelsutveckling, skriver akademin.
Frank var den som gjorde tekniken användbar. Han har utvecklat en bildbearbetningsmetod där han kunde sammanfoga elektronmikroskopets brusiga tvådimensionella bilder till en skarp tredimensionell struktur.
Länge trodde man att elektronmikroskopet fungerade bäst för studier av död materia. Men 1990 lyckades Henderson ta fram en tredimensionell bild i atomupplösning av ett protein. Detta bevisade teknikens potential.
Dubochet förde in vatten i elektronmikroskopet. Han lyckades på 1980-talet kyla vatten så snabbt att den stelnade i sin flytande form, och på så vis kan biomolekyler behålla sin naturliga form i vakuum.
2013 nåddes en "magisk gräns" och forskare kan nu rutinmässigt ta fram tredimensionella strukturer i atomupplösning av biomolekyler. På senare år har vetenskaplig litteratur fyllts av bilder på allt från proteiner som orsakar antibiotikaresistens till zikavirus.
"Biokemin står inför en explosiv utveckling och spännande framtid", anser akademin.
Dubochet kommer från Schweiz där han också är verksam. Han är 75 år och verksam vid universitetet i Lausanne.
Frank föddes 1940 i Tyskland och är verksam vid Columbia University i USA.
Henderson är född 1945 i Edinburgh i Skottland. Han är verksam vid Cambridge i Storbritannien.
