Alman asıllı İngiliz gökbilimcisidir. 1757’de Yedi Yıl Savaşları (1756-1763) sırasında Hannover’in Fransızlar tarafından işgal edilmesi üzerine kardeşi Jacop ile birlikte İngiltere’ye sığındı. Başlangıçta müzikle uğraştı ve kısa sürede İngiltere’nin en iyi orgcuları arasında yer aldı. parasal durumu düzelince, kendisini bilimsel konularda eğitmeye başladı. Özellikle optik ve astronomiyle ilgilendi 1774’te 180 cm odak uzaklıklı ve yansıtmalı bir teleskop yaptı. 1781’de Uranüs’ü keşfetti. Herschel, 1787 yılında Uranüs’ün iki uydusunu, Titania ve Oberon’u keşfetti. 1789 yılında ise bu sefer Satürn’ün uyduları olan ve o zamana kadar kimsenin gözlemlemediği Enceladus ve Mimas’ izlemekteydi.
Bir gezegen ve dört uydunun yanında kızılötesi ışınımı da keşefeden Herschel çift yıldızların o zaman inanıldığı gibi optik bir yanılgı olmadığını da ortaya koymuştur. Samanyolu Galaksisi’nin disk şeklinde olduğunu ve Güneş sisteminin evrende hareket ettiğini ilk açıklayan da yine Herschel’ dir. Asteroid terimini Astronomi bilimine kazandıran isim olarak da bilinmektedir.
Tamamı kendi yapımı olan teleskoplarla gökyüzünü 4 kez taradı. 800 çift yıldızı katalogladı. Yıldız sayımıyla uğraştı ve bunların dağılımından evrenin ilk bilimsel tanımını ortaya koydu. Güneş sistemi ve bunun yakın üyeleri üzerinde çalışmak yerine, uzak yıldızlar, bulutsular ve bunların dağılımı konusunda araştırmalar yaptı. Çok renkli fotometresinin yaratıcısı olarak da bilinir.