Wellington Saints (2011)
2011 sezon
W 2011 roku Adams grał dla Wellington Saints z National Basketball League. Poszedł niepłatne przez Saints w celu utrzymania jego kwalifikowalności uczelni. Został nazwany debiutantem roku NBL i pomógł Świętym zdobyć mistrzostwo. W 15 meczach dla Świętych notował średnio 5,5 punktu i 4,1 zbiórki na mecz.
Oklahoma City Thunder (2013-2020)
Sezon 2013-14
W dniu 27 czerwca 2013 roku Adams został wybrany z 12. ogólnym wyborem w drafcie NBA 2013 przez Oklahoma City Thunder, stając się pierwszym Nowozelandczykiem wybranym w pierwszej rundzie draftu NBA. Stał się również pierwszym graczem z Pittsburgha, który został wybrany w pierwszej rundzie od 1999 roku, kiedy to Vonteego Cummings został wybrany przez Indiana Pacers z 26. ogólnym wyborem. 12 lipca 2013 roku podpisał z Thunder kontrakt na wagę debiutanta. W swoim debiucie w NBA 30 października 2013 roku, Adams zanotował dwa punkty, trzy zbiórki, jedną asystę i trzy faule w 18½ minut z ławki przeciwko Utah Jazz. 8 listopada, w swoim zaledwie piątym meczu w NBA, Adams zanotował 17 punktów i 10 zbiórek w wygranej 119-110 nad Detroit Pistons. Do końca sezonu regularnego nie udało mu się przekroczyć żadnego z tych wskaźników. Wystąpił w 81 meczach (20 rozpoczętych) i notował średnio 3,3 punktu, 4,1 zbiórki (9. wśród debiutantów NBA) i 0,70 bloku (9. wśród debiutantów NBA) w 14,8 minuty. W meczu nr 6 drugiej rundy playoff z Los Angeles Clippers, Adams zanotował 10 punktów i 11 zbiórek. Thunder dotarli do Finałów Konferencji Zachodniej, gdzie w sześciu meczach zostali pokonani przez San Antonio Spurs. Na zakończenie sezonu 2013-14, Adams zdobył wyróżnienia NBA All-Rookie Second Team.
Sezon 2014-15
16 listopada 2014 roku, Adams zanotował career-high sześć bloków w przegranym 69-65 meczu z Houston Rockets. 25 grudnia 2014 roku zanotował season-high 16 punktów i then-career-high 15 zbiórek w wygranej 114-106 nad San Antonio Spurs. 21 stycznia 2015 roku zanotował career-high 20 zbiórek w wygranej 105-103 w dogrywce nad Washington Wizards. Adams opuścił 11 meczów z rzędu w lutym i marcu ze złamanym palcem serdecznym prawej ręki. W sezonie 2014-15 trzykrotnie zdobył season-high 16 punktów.
Sezon 2015-16
10 stycznia 2016 roku Adams zremisował swój career high 17 punktów w przegranym 115-110 meczu z Portland Trail Blazers. 12 kwietnia 2016 roku, w finale sezonu regularnego Thunder, Adams miał kolejny 17-punktowy występ w przegranym 102-98 meczu z San Antonio Spurs. W Game 2 drugorundowej serii playoffów Thunder przeciwko Spurs, Adams zanotował 12 punktów i 17 zbiórek. W meczu nr 4 zdobył 16 punktów. Adams pomógł Thunder po raz drugi od trzech lat awansować do Finałów Konferencji Zachodniej, gdzie w meczu nr 1 z Golden State Warriors zanotował 16 punktów i 12 zbiórek. Pomimo wyjścia na prowadzenie 3-1 w serii, Thunder zostali pokonani w siedmiu meczach przez Warriors.
Sezon 2016-17
W dniu 31 października 2016 roku Adams podpisał z Thunder czteroletnie, warte 100 milionów dolarów przedłużenie kontraktu. 22 listopada 2016 roku, Adams zdobył career-high 20 punktów w przegranym 111-109 meczu z Los Angeles Lakers. Przekroczył ten znak 9 grudnia 2016 roku, zdobywając 24 punkty w przegranym 102-99 meczu z Houston Rockets. Jego 17 punktów w pierwszej połowie było career high dla połowy.
Sezon 2017-18
1 grudnia 2017 roku, Adams zdobył career-high 27 punktów na doskonałej strzelaninie z pola i linii rzutów wolnych, aby pomóc Thunder pokonać Minnesotę Timberwolves 111-107. 2 lutego 2018 roku miał 23 punkty i 12 zbiórek w przegranym 114-100 meczu z New Orleans Pelicans, osiągając 3000 punktów w karierze. Dołączył do Kevina Duranta i Serge’a Ibaki jako jedynych graczy Thunder z co najmniej 3000 punktami w karierze i 350 blokami w karierze. 13 lutego 2018 roku Adams zanotował 22 punkty i 17 zbiórek w przegranym 120-112 meczu z Cleveland Cavaliers. Dwanaście z jego 17 zbiórek przeciwko Cavaliers było ofensywnych, stając się pierwszym w historii Thunder graczem, który złapał 12 ofensywnych zbiórek w meczu. W Game 6 pierwszorundowej serii playoffów Thunder przeciwko Utah Jazz, Adams zanotował 19 punktów i 16 zbiórek w przegranej 96-91, gdy Thunder wycofali się z playoffów z porażką 4-2.
Sezon 2018-19
17 listopada 2018 roku Adams zdobył 26 punktów w wygranej 110-100 nad Phoenix Suns. 14 grudnia zanotował 26 punktów i 14 zbiórek w przegranej 109-98 z Denver Nuggets. W dniu 19 grudnia zanotował 20 punktów i career-high 23 zbiórki w wygranej 132-113 nad Sacramento Kings. 3 marca 2019 roku zanotował 13 punktów i 22 zbiórki w wygranej 99-95 nad Memphis Grizzlies.
New Orleans Pelicans (2020-obecnie)
24 listopada 2020 roku Adams został przehandlowany do New Orleans Pelicans. W ramach transakcji podpisał z Pelicans dwuletnie, warte 35 milionów dolarów przedłużenie umowy.