ویلیام تامسون در ایرلند شمالی متولد شد. پدرش استاد ریاضی دانشگاه گلاسگو بود و ویلیام هم از ۱۰ سالگی ، تحصیل در دانشگاه گلاسکو را شروع کرد. در آن زمان، دانشگاه بسیاری از امکانات تحصیل مدارس ابتدایی را برای دانش آموزان بااستعداد فراهم می‌کرد. ویلیام تامسون خیلی زود به ریاضیات و مبانی فیزیک علاقه مند شد و مقاله‌هایی درباره حرکت اجسام نوشت . او به خاطر پیشنهاد مقیاس دمای مطلق معروف است. این واحد اندازه‌گیری دما که مستقل از خواص فیزیکی ماده است، به افتخار او، مقیاس دمای کلوین ، نام گرفته است. در این سیستم اندازه‌گیری، صفر کلوین ، پایین‌ترین دمای ممکن است که با هیچ فرایند فیزیکی نمی‌توان به آن رسید، اما می‌توان به آن نزدیک شد.
باورهای دینی کلوین ، او را به اندیشه درباره مرگ گرمایی جهان، سوق داد و به این ترتیب ، بیان اولیه‌ای از قانون دوم ترمودینامیک ارائه داد. از نظر او گرمای خورشید و دیگر منابع گرمایی در جهان، با هیچ روشی قابل ذخیره سازی نیست و گرمای کل جهان در حال اتلاف است. این ایده مبنایی شد برای مفهوم آنتروپی و بی نظمی.
کلوین در حوزه زمین‌شناسی هم صاحب نظریه بود و به خاطر اعتقادش به مسیحیت، خلقت‌گرا به حساب می‌آمد. او با کمک دانسته‌هایش در ترمودینامیک توانسته بود عمر خورشید و همچنین زمین را تخمین بزند. با انتشار کتاب منشأ انواع داروین به مخالفت با آن پرداخت و معتقد بود که عمر خورشید (برابر آنچه که او تخمین زده بود) کمتر از آن است که برای درستی نظریه تکامل لازم است. بعدها اگرچه در گفتگوهای خصوصی به نادرستی تخمین خود معترف بود، اما همچنان با نظریه تکامل مخالف ماند.
کلوین تا زمان مرگ اش در ۱۹۰۷ جوایز و افتخارات زیادی مانند نشان شوالیه را از آنِ خود کرد. اما مهم‌ترین آن‌ها گرفتن لقب اشرافی لرد کلوین بود. کلوین، نام رودخانه‌ای است که از زمین‌های دانشگاه گلاسکو رد می‌شود.