William Crookes nació en Londres el 17 de junio de 1832. Su educación era limitada, y a pesar del deseo de su padre de convertirse en arquitecto, eligió la química industrial como carrera. Ingresó en el Royal College of Chemistry de Londres, donde comenzó sus investigaciones en química. En 1859 fundó The Chemical News, que lo hizo ampliamente conocido, y fue su editor y propietario toda su vida.
El más notable entre los estudios químicos de Crookes es el que llevó a su descubrimiento de talio en 1861. Usando métodos espectrográficos, había observado una línea verde en el espectro del selenio, y por lo tanto fue llevado a anunciar la existencia de un nuevo elemento, el talio. Al determinar el peso atómico del talio, utilizando una delicada balanza de vacío, notó varias irregularidades en el pesaje, que atribuyó al método. Su investigación de este fenómeno llevó a la construcción en 1875 de un instrumento al que llamó radiómetro.
En 1869, J. W. Hittorf estudió por primera vez los fenómenos asociados con las descargas eléctricas en tubos de vacío. Sin saber esto, Crookes, 10 años después, hizo una investigación paralela pero más extensa. En su informe de 1878 señaló las propiedades significativas de los electrones en el vacío, incluido el hecho de que un campo magnético causa una desviación de la emisión. Sugirió que el tubo estaba lleno de materia en lo que él llamó el «cuarto estado», es decir, el camino libre medio de las moléculas es tan grande que las colisiones entre ellas pueden ser ignoradas. Tubos como este todavía se llaman «tubos de Crookes», y su trabajo fue honrado al nombrar el espacio cerca del cátodo en baja presión «Espacio oscuro de Crookes».»
Crookes también hizo contribuciones útiles al estudio de la radiactividad en 1903 al desarrollar el espintariscopio, un dispositivo para estudiar partículas alfa. Previó la necesidad urgente de fertilizantes nitrogenados, que se utilizarían para cultivar cultivos para satisfacer las demandas de una población en rápida expansión. Crookes hizo mucho para popularizar el fenol (ácido carbólico) como antiséptico; de hecho, se convirtió en un experto en saneamiento. También hay que mencionar el interés serio y activo que tuvo en los fenómenos psíquicos, a los que dedicó la mayor parte de 4 años.
Crookes fue nombrado caballero en 1897. Su matrimonio duró desde 1856 hasta la muerte de su esposa en 1917; tuvieron 10 hijos. Murió en Londres el 4 de abril de 1919.