Джон Дальтон родился в небольшом поселке Иглсфилд в Камберленде, Англия. Его отец был ткачом. Его мать происходила из процветающей семьи квакеров (членов христианского движения, чья идеология заключается в том, что авторитет Святого Духа стоит выше «Священного Писания»). В возрасте 15 лет Джон вместе со своим старшем братом Джонатаном посещал школу в Кендале. С 1787 года Дальтон вел метеорологический дневник, и за всю свою жизнь он зарегистрировал более 20000 метеорологических наблюдений в течение 57 лет. Примерно в 1790 году Джон планировал заниматься законом или медициной, но поскольку он был членом организации, выступавшей против английской церкви, ему не разрешалось учиться в английских университетах.
В 1793 году ученый переехал в Манчестер, где был назначен учителем математики и естественной философии в академии, которая обеспечивала рабочие места религиозным нонконформистам с высшим образованием. Всю свою молодость он наблюдал за Элиху Робинсоном, квакером и опытным метеорологом, который оказал большое влияние на то, чтобы привить Дальтону интерес к математике и метеорологии. В 1793 году была опубликована первая книга Джона Дальтона по метеорологической тематике, основанная на его собственных наблюдениях. Эта книга заложила основу для его более поздних открытий. В 1794 году была написана статья, которая стала одной из его первых работ по цветовому восприятию глаза. В 1800 году ученый выступил с устным докладом, в котором рассказал о его экспериментах, проведенных с газам, и об изучении природы и химического состава воздуха по отношению к атмосферному давлению. В 1801 году был открыт «Закон Дальтона», эмпирический закон, придуманный ученым. К 1803 году его эксперименты по «давлению смеси газов» стали известны как «Закон Дальтона о парциальных давлениях». В начале 1800-х годов он сформулировал теорию «теплового расширения» и «реакции нагревания и охлаждения газов». В 1808 году Дальтон подробнее объяснил атомную теорию и представил концепцию того, как можно различать химические элементы на основе их атомного веса. Также, стоит отметить, что в 1800 году Дальтона назначили секретарем Манчестерского литературно-философского общества. Он стал президентом общества в 1817 году.
За всю свою жизнь ученый ни разу не был женат. В общем, он вел скромную жизнь, общаясь с несколькими друзьями из группы квакеров. В 1837 году Дальтон перенес инсульт, который повторился в следующем году. После того, как он перенес третий сердечный приступ, в возрасте 77 лет, он упал с постели и был найден мертвым своим помощником. Большая статуя Джона Дальтона была воздвигнута в мэрии города Манчестер, еще в то время, пока он был жив и, вероятно, Дальтон был единственным ученым, которому воздвигли памятник при жизни.