William Crookes föddes i London den 17 juni 1832. Hans utbildning var begränsad, och trots sin fars önskan att bli arkitekt valde han industriell kemi som karriär. Han gick in i Royal College of Chemistry I London, där han började sin forskning inom kemi. År 1859 grundade han Chemical News, som gjorde honom allmänt känd, och förblev dess redaktör och ägare hela sitt liv.
mest anmärkningsvärt bland Crookes kemiska studier är den som ledde till hans 1861 upptäckt av tallium. Med hjälp av spektrografiska metoder hade han observerat en grön linje i selens spektrum, och han leddes således att tillkännage förekomsten av ett nytt element, tallium. Medan han bestämde talliums atomvikt, med hjälp av en känslig vakuumbalans, märkte han flera oegentligheter vid vägning, vilket han tillskrev metoden. Hans undersökning av detta fenomen ledde till byggandet 1875 av ett instrument som han kallade radiometern.
1869 studerade J. W. Hittorf först fenomenen associerade med elektriska urladdningar i vakuumrör. Utan att veta om detta gjorde Crookes, 10 år senare, en parallell men mer omfattande utredning. I sin rapport från 1878 påpekade han de signifikanta egenskaperna hos elektroner i vakuum, inklusive det faktum att ett magnetfält orsakar en avböjning av utsläppet. Han föreslog att röret var fyllt med materia i det han kallade ”fjärde tillståndet”; det vill säga molekylernas genomsnittliga fria väg är så stor att kollisioner mellan dem kan ignoreras. Rör som detta kallas fortfarande ”Crookes-rör,” och hans arbete hedrades genom att namnge utrymmet nära katoden i lågt tryck ”Crookes dark space.”
Crookes gjorde också användbara bidrag till studien av radioaktivitet 1903 genom att utveckla spinthariscope, en anordning för att studera alfapartiklar. Han förutsåg det akuta behovet av kvävegödselmedel, som skulle användas för att odla grödor för att möta kraven från en snabbt växande befolkning. Crookes gjorde mycket för att popularisera fenol (karbolsyra) som ett antiseptiskt medel; i själva verket blev han expert på sanitet. Nämnandet bör också göras av det allvarliga och aktiva intresset han tog i psykiska fenomen, som han ägnade mest av 4 år.
Crookes adlades 1897. Hans äktenskap varade från 1856 till hans hustrus död 1917; de hade 10 barn. Han dog i London den 4 April 1919.