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Físico norte-americano nascido em Concord, Mass, pesquisador em ótica e espectroscopia, radiação atômica e molecular e efeitos de ondas supersônicas e que estendeu a técnica de espectroscopia de Raman, um método fundamental para se analisar a luz.. Recebeu seu B.A. da Harvard (1891), depois estudou na Johns Hopkins (1892), Chicago (1892-1894) e Berlim (1894-1896), embora nunca tivesse terminado um doutorado.
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Subseqüentemente ensinou na University of Wisconsin (1897) e tornou-se professor de física experimental (1901) na Johns Hopkins, onde foi nomeado professor emeritus (1938) e continuou como professor pesquisador (1938-1955). Foi o primeiro em observar emissão de campo (1897), isto é, partículas carregadas emitidas de um condutor em um campo elétrico. Um condutor elétrico é uma substância por qual fluxos atuais elétricos oferecendo pequena resistência.
Por exemplo, os metais são geralmente excelentes condutores elétricos. Este fenômeno elétrico é usado no microscópio de emissão de campo para estudo de estruturas atômicas. Membro da National Academy of Sciences e da Royal Society, publicou além de 220 artigos científicos, dois importantes livros, a saber: Physical Optics (1905) e Supersonics, the Science of Inaudible Sounds (1939). Também ficou conhecido pelo livro How To Tell the Birds from the Flowers (1907), uma publicação com 25 poemas destinada ao público infantil. Consultor especialista para o desenvolvimento da bomba atômica, morreu em Amityville, N.Y.