Wellington Saints (2011)
época 2011
Em 2011, Adams jogou pelo Wellington Saints da Liga Nacional de Basquetebol. Não foi pago pelos Santos a fim de manter a sua elegibilidade universitária. Foi nomeado o Novato do Ano da NBL e ajudou os Santos a ganhar o campeonato. Em 15 jogos para os Saints, obteve uma média de 5,5 pontos e 4,1 ressaltos por jogo.
Oklahoma City Thunder (2013-2020)
época 2013-14
Em 27 de Junho de 2013, Adams foi seleccionado com a 12ª selecção geral no rascunho de 2013 da NBA pelo Oklahoma City Thunder, tornando-se o primeiro neozelandês a ser seleccionado na primeira rascunho de um rascunho da NBA. Tornou-se também o primeiro jogador de Pittsburgh a ser seleccionado na primeira ronda desde 1999, quando Vonteego Cummings foi seleccionado pela Indiana Pacers com a 26ª selecção global. A 12 de Julho de 2013, assinou o seu contrato à escala de novato com o Thunder. Na sua estreia na NBA a 30 de Outubro de 2013, Adams registou dois pontos, três ressaltos, uma assistência e três faltas em 18½ minutos fora do banco contra o Utah Jazz. A 8 de Novembro, apenas no seu quinto jogo na NBA, Adams registou 17 pontos e 10 ressaltos numa vitória de 119-110 sobre os Detroit Pistons. Ele não conseguiu ultrapassar nenhum dos dois pontos durante o resto da temporada regular. Apareceu em 81 jogos (20 partidas) e obteve uma média de 3,3 pontos, 4,1 ressaltos (9º entre os estreantes da NBA) e 0,70 blocos (9º entre os estreantes da NBA) em 14,8 minutos. No Jogo 6 da segunda ronda da série de playoff contra os Clippers de Los Angeles, Adams registou 10 pontos e 11 ressaltos de alta temporada. Os Thunder chegaram às finais da Conferência Oeste, onde foram derrotados pelos San Antonio Spurs em seis jogos. No final da época 2013-14, Adams ganhou as honras da NBA All-Rookie Second Team.
época 2014-15
Em 16 de Novembro de 2014, Adams registou um recorde de seis blocos numa perda de 69-65 para o Houston Rockets. Em 25 de Dezembro de 2014, ele registou um recorde de 16 pontos na época e 15 ressaltos de carreira numa vitória de 114-106 sobre o San Antonio Spurs. Em 21 de Janeiro de 2015, registou um recorde de 20 ressaltos numa vitória de 105-103 sobre os Washington Wizards. Adams falhou 11 jogos seguidos em Fevereiro e Março com um dedo anular partido na sua mão direita. Marcou 16 pontos por três vezes durante a época 2014-15.
época 2015-16
Em 10 de Janeiro de 2016, Adams empatou a sua carreira com um máximo de 17 pontos numa derrota de 115-110 para o Portland Trail Blazers. A 12 de Abril de 2016, na final da época regular do Thunder, Adams teve mais 17 pontos numa derrota de 102-98 para os San Antonio Spurs. No jogo 2 da série de playoff do segundo round do Thunder contra os Spurs, Adams registou 12 pontos e 17 ressaltos. No Jogo 4, marcou 16 pontos. Adams ajudou o Thunder a avançar para as finais da Conferência Ocidental pela segunda vez em três anos, onde no Jogo 1 contra os Golden State Warriors, ele registou 16 pontos e 12 ressaltos. Apesar de ter subido 3-1 na série, os Thunder foram derrotados em sete jogos pelos Warriors.
época 2016-17
Em 31 de Outubro de 2016, Adams assinou uma prorrogação de contrato de quatro anos, no valor de 100 milhões de dólares, com os Thunder. A 22 de Novembro de 2016, Adams marcou um recorde de 20 pontos numa derrota de 111-109 para os Los Angeles Lakers. Ultrapassou essa marca a 9 de Dezembro de 2016, marcando 24 pontos numa derrota de 102-99 para os Houston Rockets. Os seus 17 pontos na primeira metade foram um ponto alto na carreira por uma metade.
2017-18 época
Em 1 de Dezembro de 2017, Adams marcou um ponto alto na carreira, 27 pontos num remate perfeito do campo e na linha de lançamento livre para ajudar o Thunder a vencer o Minnesota Timberwolves 111-107. Em 2 de Fevereiro de 2018, teve 23 pontos e 12 ressaltos numa perda de 114-100 para os Pelicanos de New Orleans, atingindo 3.000 pontos de carreira. Juntou-se a Kevin Durant e ao Sargento Ibaka como os únicos Thunder jogadores com pelo menos 3.000 pontos de carreira e 350 blocos de carreira. Em 13 de Fevereiro de 2018, Adams registou 22 pontos e 17 ressaltos numa perda de 120-112 para os Cleveland Cavaliers. Doze dos seus 17 ressaltos contra os Cavaliers foram ofensivos, tornando-se o primeiro jogador de Thunder a conseguir 12 ressaltos ofensivos numa partida. No Jogo 6 da série de playoffs da primeira volta do Thunder contra o Utah Jazz, Adams registou 19 pontos e 16 ressaltos numa derrota de 96-91, quando o Thunder saiu dos playoffs com uma derrota de 4-2.
época 2018-19
Em 17 de Novembro de 2018, Adams marcou 26 pontos numa vitória de 110-100 sobre o Phoenix Suns. Em 14 de Dezembro, registou 26 pontos e 14 ressaltos numa derrota de 109-98 para os Denver Nuggets. Em 19 de Dezembro, registou 20 pontos e 23 ressaltos numa vitória de 132-113 sobre os Sacramento Kings. Em 3 de Março de 2019, registou 13 pontos e 22 ressaltos numa vitória de 99-95 sobre os Memphis Grizzlies.
New Orleans Pelicans (2020-presente)
Em 24 de Novembro de 2020, Adams foi negociado com os New Orleans Pelicans. Como parte do acordo, assinou uma extensão de dois anos, $35 milhões com os Pelicans.