Фредерик родился в семье лондонского купца. Он был седьмым ребенком в семье. Когда ему было два года, умерла мать. Растила малыша старшая сводная сестра. Фредерик хорошо учился и с успехом закончил Истборн-колледж. Начал заниматься в Университетском колледже Уэлса. В 1895 году Содди поступил в Мертон-колледж, что при Оксфордском университете. Химию там преподавал Уильям Рамзай. Фредерик считал его своим первым учителем. Однако самым главным и важным учителем в жизни Фредерика стал Эрнест Резерфорд. В 1898 году Содди окончил колледж. Он самостоятельно проработал пару лет на кафедре химии и отправился в Канаду. Именно там, в Макгиллском университете проводил исследования Э. Резерфорд. В Монреаль он прибыл на два года раньше Содди. Однако уже успел поставить несколько важных и интересных экспериментов.
Эти два естествоиспытателя начинают вместе изучать природу разных видов радиоактивности. Вместе они сформулировали теорию распада радиоактивных элементов. Это было существенным вкладом в зарождавшуюся ядерную физику. Теория Резерфорда и Содди впервые ввела такие понятия как альфа- бета-, гамма-излучения. В 1092 году исследователи доказали, что больше половины радиоактивности тория вызвано радиоактивным веществом. Это вещество ученые назвали «торий Х». Далее они пришли к выводу, что торий Х – это новый «благородный газ». Свойства торий Х напоминали гелий, аргон, неон. Новый элемент назвали «нитон», но потом он был переименован в «радон». В двух научных статьях ученые объяснили, что же в действительности такое «радиоактивность». Статьи были опубликованы в 1903 и 1904 году.
На момент выхода этой стати Содди уже вернулся в старую добрую Англию. Он продолжил исследования с Рамзаем. Фредерик доказал, что при распаде, радий образует гелий. Еще в Канаде Содди выдвинул эту теорию, но только в Англии доказал на практике. В 1904 году Фредерик едет в Шотландию. Там он читает лекции по физической химии в университете Глазго. Он также продолжает экспериментировать. Содди доказал, что при постепенно распаде урана будет образовываться радий.
Главным открытием ученого были изотопы. Концепцию изотопов Фредерик выдвинул в 1913 году. Изотопы – это разновидность атомов одного и того же элемента, которые занимают одинаковое место в Периодической системе. В 1910 году ученый смог найти изотопы нескольких радиоактивных элементов. Позже он нашел изотопы и нерадиоактивных. В 1914 году Содии стал профессором химии в Абердинском университете. В 1919 году ученого избрали профессором неорганической и физической химии в Оксфорде. В 1921 году Фредерику Содди вручили Нобелевскую премию по химии. В настоящее время, благодаря, Содди науке известно более 1900 изотопов 107 химических элементов.