Окончил Тринити-колледж Кембриджского университета (1905), в 1906-1913 работал в Гринвичской обсерватории, в 1913-1914 — профессор астрономии, с 1914 — директор обсерватории Кембриджского университета. Труды по теории внутреннего строения и эволюции звезд, теории относительности, релятивистской космологии. Первым рассчитал модели звезд, находящихся в лучистом равновесии. Экспериментально подтвердил (1919) отклонение светового луча в поле тяготения Солнца, предсказанное общей теорией относительности. Получил ряд основополагающих результатов в таких областях астрофизики, как внутреннее строение звезд и их атмосфер, пульсации звезд, межзвездная среда, движение и распределение звезд в Галактике. Внес значительный вклад в интерпретацию и разработку теории относительности А. Эйнштейна, в космологию.
Был президентом Лондонского королевского астрономического общества (1921-23), президентом Лондонского физического общества (1930-32), президентом Международного астрономического союза (1938-44). Член многих академий и научных обществ. Награжден Королевской медалью Лондонского королевского общества (1928), Лондонское королевское астрономическое общество учредило ежегодную медаль им. Эддингтона за работы в области астрофизики.