Nach dem Studium in Glasgow, Heidelberg und Tübingen 1880 Professor der Chemie am University College, Bristol, und 1887 am University College, London. 1888 in die Royal Society gewählt.

Er wurde berühmt durch seine physikalisch-chemischen Arbeiten und die Entdeckung des Argons und der anderen Edelgase Neon, Krypton und Xenon, deren Stelle im periodischen System der Elemente er auch bestimmte. Ebenso entdeckte er das Helium in Uranmineralien und in der Luft.

Für diese Edelgasarbeiten erhielt er 1904 zusammen mit Rayleigh den Nobelpreis. 1902 geadelt.