Dalton egy kvéker takács fia volt. Alig 12 évesen egy kvéker iskolát irányított Cumberlandben, két évvel később bátyjával Kendalben tanított egy iskolában, itt töltötte a következő 12 évet. Ezután a manchesteri New College-ban a matematika és a természettudományok tanára lett. Az egyetemi kollégiumot a presbiteriánusok alapították, hogy világiak és leendő lelkészek egyaránt elsőosztályú képzést kapjanak, minthogy abban az időben Cambridge és Oxford kapui csak az anglikán egyház tagjai előtt álltak nyitva. Dalton 1800-ban mondott le a kollégiumi tanárságról, a manchesteri irodalmi és filozófiai társaság titkára lett, nyilvánosan és magánházaknál matematikát és kémiát tanított. 1817-ben a filozófiai társaság elnöke lett, és ezt a tiszteleti posztot haláláig betöltötte.

 Tanári pályája kezdetén Daltonra nagy hatással volt egy gazdag kvéker, aki tehetséges meteorológus és műszerkészítő volt, s felkeltette érdeklődését a matematikai és meteorológiai problémák iránt. Első tudományos munkája, melyet 1787-ben kezdett meg és élete végéig folytatott, meteorológiai megfigyeléseinek naplója volt; ebben végezetül 200 000 tételben rögzítette környezete, a tóvidék éghajlati változásait. 1793-ban adta ki Meteorological Observations and Essays (Meteorológiai megfigyelések és tanulmányok) c. könyvét. Ezután növény- és rovargyűjtemények összeállításával foglalkozott. 1787-ben az északi (sarki) fény egy látványos előfordulása keltette fel érdeklődését a jelenség iránt, és elkezdte tanulmányozását. Ezt a fényes, olykor színes égi jelenséget a légköri elektromos zavarok okozzák. Erről szól írásaiból kitűnik, hogy Dalton független gondolkodó volt, nem korlátozták mások következtetései. Mint maga is megjegyzi: "Sokszor zavarta már előrehaladásomat, hogy mások eredményeit készpénznek vettem, ezért elhatároztam, hogy a lehető legkevesebbet írok, olyasmit, amit nem támasztanak alá saját tapasztalataim." Az északi fényről írt munkájában arra a következtetésre jutott, hogy léteznie kell valamilyen kapcsolatnak az északi fény nyalábjai és a földmágnesség között: "Most, az előző fejezetek következtetései alapján azt kell gondolnunk, hogy az északi fény nyalábjai vasszerű természetűek, minthogy semmiféle más mágneses anyagot nem ismerünk. Következésképpen, az atmoszféra felső rétegeiben egy rugalmas fluidum létezik, amelyben megvannak a vas vagy inkább a mágneses acél tulajdonságai, s ez a fluidum, nyilvánvalóan mágneses tulajdonságaiból következően, hengeres nyalábok formáját veszi fel."

 Meteorológiai tanulmányai során Dalton arra a következtetésre jutott, hogy a passzátszél keletkezésében a Föld forgásának és a hőmérséklet-változásoknak van szerepe. Valószínűleg nem tudott arról, hogy ezt az elméletet George Hadley már 1735-ben felvetette. A filozófiai társaságban tartott felolvasásain és tanulmányaiban más témák is foglalkoztatták: a barométer, a hőmérő, a higrométer, az eső, a felhők kialakulása, a nedvesség légkörbe jutása, eloszlása és egyéb tulajdonságai, egyebek közt a harmatpont fogalma. Elsőként igazolta azt az elméletet, hogy az esőt nem a légnyomás változásai okozzák, hanem a hőmérséklet csökkenése. A vizet vizsgálva meghatározta a víz maximális sűrűségéhez tartozó hőmérsékletet. Dalton ezt 5,8 ^oC-nak találta, később kimutatták, hogy 4 ^oC. Mindezek mellett érdekelte a színvakság is, hiszen bátyja és ő is színvakok voltak. Ennek a munkának az eredményét Extraordinary Facts Relating to the Vision of Colours ( Különleges tények a színlátással kapcsolatban) c. tanulmányában tette közzé 1794-ben. Feltételezte, hogy a színlátás hibáit a szemgolyó folyékony közegének elszíneződése okozza. Bár Dalton elképzeléseit már életében megcáfolták, kutatásainak precíz, módszeres volta olyan általános elismerést aratott, hogy a daltonizmus a színvakság elterjedt nevévé vált.

 Dalton fáradhatatlanul vizsgálódott, kutatott, a különféle adatokból szokatlan tehetséggel épített elméleteket. Szellemének erejét legfontosabb munkája illusztrálta; ezt a kémia területén végezte, s a századfordulón látott hozzá. Bár hat évig tanított vegyészetet a New College-ban, nem volt kémiai kutatási gyakorlata. Ezt a vizsgálódását is ugyanazzal az intuícióval, szellemi függetlenséggel, elszánátsággal folytatta, mint amellyel a többi témában eljutott felismeréseihez, ugyanolyan zseniálisan teremtett elméleti szintézist a rendelkezésére álló tényekből. A gázokkal kapcsolatos kezdeti kutatásai vezették el a parciális nyomások törvényének a megalkotásához, ez a Dalton-törvény. A törvény kimondja, hogy egy gázkeverék teljes nyomása a keveréket alkotó gázok nyomásának az összegével egyenlő, a gázok nem befolyásolják egymás hatását. E kísérletek vezették el ahhoz a megállapításhoz, hogy a hőmérséklet emelkedésével a gáz kitágul; ez az ún. Charles-törvény, amelynek felismerése valójában Dalton érdeme. Az összegyűjtött adatok alapján újabb kísérleteket hajtott végre, bebizonyította a gázok vízben való oldhatóságát, mérte a gázok diffúziósebességét. A légkör elemzésével kimutatta, hogy összetétele 5000 m magasságig állandó. Kémiai szimbólumrendszert alkotott, s az atomok (anyagrészecskék) relatív súlyának a megállapítása után az adatokat 1803-ban táblázatba rendezte. Megfogalmazta azt az elméletet is, hogy az elemek a vegyületeket a maguk súlyának egyszerű számarányai szerint építik fel, ez vezetett el a határozott és többszörös súlyviszonyok törvényéhez. Dalton fedezte fel a butilént, ő határozta meg az éter összetételét, és írta le pontos képletét. Végül a szintézis mesterművét, atomelméletét alkotta meg. Tétele szerint valamennyi elem parányi, megsemmisíthetetlen, atomnak nevezett részecskékből áll, s egy adott elem atomjai mind egyformák, a súlyuk is azonos.

 Dalton kutatásaiból, írásaiból személyisége is kirajzolódik. Írásai közül sokat tartalmaz a New System of Chemical Philosophy c. munka (A kémiai gondolkodás új rendszere; I. rész 1808, II. rész 1810). Független szemléletű kutató volt, és időnként vonakodott a tudományos közleményekhez fordulni, holott azok segítségére lehettek volna - ő úgy gondolta, könnyen félrevezethetik. Zseniálisan szintetizálta a tényeket és elgondolásokat. Visszavonultan élt, kevés barátja volt, nem nősült meg, mindenestül a tudományos problémák megoldásának szentelte életét. Kezdetleges, házi készítésű eszközökkel dolgozott, adatai rendszerint nem elég pontosak, de elég jók voltak ahhoz, hogy éber és kreatív gondolkodását a valószínű válaszhoz vezessék. Kisigényű ember maradt, megrögzült szokásokkal, öltözködése és viselkedése megfelelt kvéker hitének.

 Hatalmas mennyiségű feljegyzéséből gyakran hiányzik a pontos keltezés, valószínűleg azért, mert a filozófiai társaság titkáraként átdolgozta kéziratait a szóbeli előadás és a publikálás között. Némely munkáinak a pontos dátuma - különösen az atomelméleté - még ma is kétséges, éppen az átdolgozás eshetősége miatt. Kéziratai a II. világháborúban, Anglia bombázása idején elpusztultak. A Royal Society tagja volt, 1826-ban kapta meg a társaság aranyérmét, és levelező tagjává választotta a Francia Tudományos Akadémia. Társalapítója volt a British Association for the Advancement of Science nevű tudományos és ismeretterjesztő társaságnak. Halálakor több mint negyvenezer ember ment el Manchesterbe, hogy megadja neki a végtisztességet.

 Bibliográfia. H. E. Roscoe: John Dalton and the Rise of Modern Chemistry (1895) - a leghitelesebb életrajz, és A. Harden A New View of the Origin of Dalton's Atomic Theory (1896) c. kötetével együtt eredeti adatokat közöl Dalton kutatásairól; D. S. L. Cardwell (szerk.): John Dalton and the Progress of Science (1968); J. B. Conant és L. K. Nash (szerk.): Harvard Case Histories in Experimental Science l. kötet (1957) - valószínűleg Dalton munkásságának a legkritikusabb elemzése; Frank Greenway: John Dalton and the Atom (1966).