英国最伟大的物理学家之一焦耳，出生在一个酿酒商家庭里。他从小就跟着爸爸酿酒，没有进过学校。但是，焦耳小小年纪，却非常勤奋好学，虽然进不了学校读书，他仍然一边劳动一边认字。十六岁时，焦耳和兄弟一起跟随当时的着名化学家道尔顿学习。虽然他跟随道尔顿学习的时间并不长，但是道尔顿对他一生的影响却很大。道尔顿使焦耳对于科学研究产生了强烈的兴趣。
１８３８年，焦耳把父亲的一间房子改装成了实验室，在这间实验室里，他开始了对电学以及热学的研究。他亲手设计、制作实验仪器，利用每天酿酒后的业余时间进行实验。他一生都在从事实验研究工作，在电磁学、热学、气体分子动理论等方面，都作出了卓越的贡献。焦耳完全是靠自学成为物理学家的。从１８４０年开始，焦耳着手研究电流的热效应。在实验中，他发现：在导体中一定时间内所生成的热量，与导体的电流的二次方和电阻之积成正比。但是，由于焦耳只是一个酿酒师，他并没有进过真正的大学，所以，物理学界的科学家们都不相信他的实验结果。直到两年后，一位俄国着名物理学家也在实验中，得出了同样的结论，这证明焦耳的发现是正确的。这一发现为后来揭示电能、化学能、热能等打下了基础，敲开了通向物质能量守恒定律的大门。
从１８４０年到１８７９年，在将近四十年的时间里，焦耳不懈地钻研和测定了热功当量。他先后用不同的方法做了四百多次实验，发现了物质的能量守恒与转换定律，并为此提供了无可置疑的证据。
焦耳一生的科学研究道路是不平坦的。但是，他以百折不挠的精神，终于使自己的科学成果获得了科学界的公认。