Estudià a Londres (1870) i a Cambridge (1877-80). Treballà com a professor de física i de matemàtica a l’University College de Nottingham (1881) i com a enginyer de l’Edison Electric Light Co. Féu investigacions sobre les aplicacions pràctiques de la llum, amb les quals contribuí al desenvolupament de les bombetes elèctriques de l’enllumenament, del telèfon i de la telegrafia sense fils. Descobrí el tub termoiònic (díode) i les anomenades regles de Fleming o dels tres dits.