Уильям Хайд Волластон родился 6 августа 1766 года в Норфолке. Изучал медицину в Оксфорде и Лондоне, получил звание врача и стал заниматься практикой в Лондоне. Здесь он хлопотал о получении места в госпитале Святого Георгия, но так как ему предпочли другого, по его мнению, менее достойного, то он бросил совсем медицину и стал специально заниматься физикой и химией.
В 1793 году он был избран членом Лондонского королевского общества, впоследствии сделан был секретарём и президентом этого учреждения.Значение Волластона в химии определяется тем, что он сначала демонстрировал химический «закон кратных пропорций» на простых и характерных примерах.
В исследовании «О надкислых и подкислых солях» (1808) Волластон показывает, что если на одно и то же количество основания приходятся разные количества кислот, то эти последние относятся друг к другу, как 1: 2: 4. Здесь же Волластон впервые высказывает свои соображения о пространственном расположении атомов.
В 1800 году он нашёл способ приготовлять ковкую платину и таким образом ввёл в употребление платиновую посуду, что имело огромное значение в развитии технического добывания серной кислоты. Правда, до 1828 г. Волластон не сообщал секрета как готовить ковкую платину.Фраунгоферовы линии (линии поглощения, видимые на фоне непрерывного спектра звёзд) были открыты в 1802 году английским физиком и химиком Уильямом Волластоном.
В 1803 году Уильям Хайд Волластон открыл палладий, в 1804 году — родий.
В 1807 году Волластон изобрёл камеру-люциду.Интересуясь и занимаясь кристаллографией, Волластон изобрёл отражательный гониометр. Когда весь учёный мир был охвачен спором, возникшим между Вольтой и Гальвани о причинах возникновения электрического («гальванического» ) тока, Волластон принял деятельное участие в этом споре и изобрёл гальванический элемент (или пару), до сих пор носящий его имя.Наконец, в 1814 году Волластон дал более точную, чем Дальтонова, таблицу «атомных» или «эквивалентных» весов, которая была составлена на основании различных опытных данных и которая мало отличалась от таблицы, данной впоследствии Берцелиусом.