Williamson 1849 és 1887 között a londoni University
College munkatársa volt. 1850-ben felfedezte az éterek és
az alkoholok szerkezete közötti kapcsolatot, vagyis azt, hogy
az éterekben az oxigénatom két szénhidrogéncsoportot
köt össze, míg az alkholokban az oxigén szénhidrogéncsoporthoz
és hidrogénatomhoz kapcsolódik. További kutatásai
során Williamson értelmezte a reverzibilis (megfordítható)
reakciókat, és ő adott elsőként magyarázatot
a dinamikus egyensúlyi állapotra, melynek során két
ellentétes reakció azonos sebességgel játszódik
le, így összességében egyetlen reakciópartner
koncentrációja sem változik meg. Williamson
1854-ben leírta, hogyan keletkezik az alkoholból éter,
és feltárta, miért szükséges a reakcióhoz
savas katalízis; ez volt a katalitikus hatás első világos
magyarázata. A vegyes (két különböző
szénhidrogén-csoportot tartalmazó) éterek Willamson-féle
előállítása szintén az ő nevéhez
fűződik.