Sir John Benjamin MacNeill irányítása alatt
általános mérnöki képzést kapott,
1855-ben a Glasgow-i Egyetemen az általános mérnöki
és mechanikai "Queen Victoria" katedrára nevezték
ki. Egyik első tudományos munkájában (1843)
a fémből készült vasúti tengelyek kifáradásával
foglalkozott, ami új gyártási megoldásokhoz
vezetett. Manual of Applied Mechanics (Alkalmazott mechanikai
kézikönyv; 1858) c. kötete a tervezőmérnökök
és építészek fontos segédeszköze
volt. Klasszikus munkája, a Manual of the Steam Engine and Other
Prime Movers (A gőzgép és más elsődleges
hajtógépek kézikönyve; 1859) volt az első
kísérlet a gőzgépelmélet rendszeres
tárgyalására. Ebben kidolgozott egy termodinamikai
ciklust. A talajmechanikában nagy előrelépést
jelentett a föld nyomásával és támfalakkal
kapcsolatos munkássága.