Glasgow Üniversitesinde matematik profesörü olan babası onu, 10 yaşında üniversiteye yazdırdı. Matematiksel fizik konusunda oldukça başarı gösteren küçük öğrenci, ısı kuramı üzerine makaleler yazmaya başladı. 1841’de Peterhense College’deki (Cambridge Üniversitesi) eğitimini, 1845’te üstün bir başarıyla bitirerek ünlü Smith Bilim Ödülü’nü kazandı. Bu arada üniversitenin spor ve müzik etkinliklerinde de kendini gösterdi. 1845’te elektrostatik problemlerini çözümlemekte kullanılacak elektriksel simgeler yönetimini geliştirdi. 1846’da Glasgow Üniversitesinde fizik profesörlüğüne atandı. 1847’de Faraday’ın elektriksel ve mıknatıssal görüşlerini matematiksel terimlerle gösteren bilimsel bir dergi yayımladı- Aynı yıl ünlü fizikçi Prescott Joule ile karşılaşarak, onun “ısının eşdeğerlik” kuramından etkilenip, 1848′ de “saltık sıcaklık ölçeği”ni ortaya koydu. 1850’de başladığı manyetik alan üzerindeki çalışmaları geliştirerek”, termodinamik çözümlemeleri elektriksel ve mıknatıssal kuramları uyguladı. 1855’te telgrafla ilgili bir sürü yardımcı aygıtla birlikte aynalı mini akım ölçer ve sifon kayıt aygıtı icat ederek patentlerini aldı. ilk atlantikötesi denizaltı telgraf kablosunun yerleştirilmesinde etkin rol aldığında, artık ünü dünyaya yayılmıştı (1858). Bilimsel çalışmaları nedeniyle 1866’da şövalyelikle onurlandırıldı.

1860-1867 arasında fizikçi dostu Peter Tait ile yayımladığı Elements of Natural Philosophy (Fizik Bilimin Öğeleri) adlı üniversite ders kitabıyla, İngiltere ve dünya yüksek eğitim alanında söz sahibi olduğunu kanıtladı. Aynı yıllarda yeryüzünün yaşı ve ısı kaybı üzerine yaptığı araştırmalardan elde ettiği sayılar, yerbilimcileri bulgularıyla çelişik düşünce, tartışmalarında, denizci pusulasında doğruluk ve güvenirlilik derecesini çoğaltan önemli değişiklikler yaptı. Ayrıca gelgit ölçeği, gelgitle ilgili uyumcul çözümleyici, gelgit kestirim aygıtı, denizdeki geminin yerini saptayan basite indirgenmiş çizelge tablosu gibi buluşları, teknolojiye katkılarından yalnız birkaçıdır. 1884’te Johns Hopkins Üniversitesinde (ABD) seçkin fizikçilere ışığın dalga kuramı, hava ve ışınım konularında verdiği konferanslar büyük yankı uyandırmaktan öte, tüm bilimsel yayınların başköşelerinde tartışılır oldu. 1890’da Kraliyet Bilim Derneği Başkanlığı’na seçildi. 1892’de baron unvanıyla onurlandırıldı. 1896’da Glasgow Üniversitesinde 50. bilim yılı kutlanırken, tüm dünya üniversite, akademi, bilim derneği ve hükümetlerinden onursal san ve nişanlar aldı. 1899’da emekli olduktan hemen sonra araştırma öğrencisi olarak üniversiteye yeniden kaydını yaptırdı. 1902’de Kraliyet Liyakat Nişanı ile ödüllendirildi. 1904’te Glasgow Üniversitesi Başkanlığı’na seçildi. 600’den fazla kitap ve makalenin yazarı olmaktan başka, yaklaşık 70 buluşun patent sahibi üstün bir beyindi.