Físico, químico e professor inglês, natural da vila de Eaglesfield, Cumberland, considerado o criador da primeira teoria atômica moderna. Filho de um tecelão de uma fábrica local, tornou-se um menino prodígio e, aos 12 anos de idade, substituiu seu professor, John Fletcher, na Quaker’s School de Eaglesfield. Estudou durante 12 anos em Kendal e, após concluir sua formação acadêmica, tornou-se professor de matemática e física do prestigiado New College de Manchester (1793-1799). Desenvolveu trabalhos significativos em vários campos: meteorologia, química, física, gramática e lingüística. Pioneiro em trabalhos sobre as propriedades dos gases, enunciou a lei da mistura dos gases (1801) e iniciou a formulação da teoria atômica. Seu nome passou à história da ciência tanto por suas teorias químicas quanto pela descoberta e descrição de uma anomalia congênita da visão das cores: o daltonismo, de que ele próprio sofria, cujas observações pessoais sobre o fenômeno foram publicadas no livro Extraordinary Facts Relating to the Vision of Colours (1794). 

Percebeu, ainda jovem, sua cegueira para algumas cores e pesquisou o fenômeno em outras pessoas, observando que a anomalia mais comum era a impossibilidade de distinguir o vermelho e o verde. Em alguns casos, a cegueira cromática é mais acentuada para o campo do vermelho, chamada de protanopsia. Em outros, para o campo do verde, a deuteranopsia. Certas pessoas sofrem de daltonismo apenas em circunstâncias especiais, e poucas são cegas para todas as cores. 

Assumiu a secretaria da Sociedade Literária e Filosófica de Manchester (1800), que posteriormente assumiu a presidência vitalícia em caráter honorífico (1817). Discípulo de Proust (1803-1807) criou o modelo atômico de Dalton e apresentou sua teoria atômica com o trabalho Absorption of Gases by Water and Other Liquids (1803) em uma série de conferências realizadas na Royal Institution de Londres (1803-1808). Para ele, toda matéria era constituída por partículas indivisíveis, os átomos. Retomando as definições dos antigos atomistas gregos, considerava os átomos como partículas maciças, indestrutíveis e intransformáveis, ou seja, não seriam alterados pelas reações químicas. Associou cada tipo de átomo a um determinado elemento químico. Os átomos de um mesmo elemento seriam todos iguais na massa, tamanho e demais qualidades e o peso (massa) de um composto seria igual à soma dos pesos dos átomos dos elementos que o constituíam. Idéia que prevaleceu até a descoberta dos isótopos (1921), quando foram descobertos átomos de um mesmo elemento com massas diferentes. 

Explicava as reações químicas como resultado da separação ou da união entre átomos e usou o termo átomos compostos para designar as ligações entre essas partículas. Dedicou-se também à meteorologia, onde desenvolveu interessantes trabalhos sobre fenômenos atmosféricos, como a aurora boreal. Seu principal livro foi New System of Chemical Philosophy (1808-1810), onde incluiu teses importantes, como a lei das proporções múltiplas, conhecida como lei de Dalton, segundo a qual a pressão total de uma mistura de gases equivale à soma das pressões parciais dos gases que a constituem.