威廉·拉姆塞從小喜歡大自然，極善音律，愛讀書也愛收藏書，而且很喜歡學習外語。他幼年時的許多行為，使成年人都感到吃驚。他小時經常坐在格拉斯哥自由聖馬太教堂裏，寂寞地好像是聽卡爾文教徒講道，大人們不明白這位活潑好動的孩子，為什麽能安靜地坐著。人們總看見他在閱讀聖經，走近壹看才明白，原來小威廉·拉姆塞看的不是英文版的聖經，而是看的法文版，有時又看德文版。他是在用這種方法學習法文和德文。威廉·拉姆塞去教堂的另壹目的是看教堂的窗子，因為那窗上鑲嵌著許多幾何圖形，他通過那些圖形驗證學校學的幾何定理。 威廉·拉姆塞自從上學開始，成績壹直都保持在全優的水平，他的名氣越來越大，被人們稱為“神童”。
壹天，威廉·拉姆塞象往常壹樣去上學。到了學校，就有壹位同學告訴他：“老師讓妳去壹趟他的辦公室”。威廉·拉姆塞急忙跑向老師的辦公室。“威廉·拉姆塞，請進來。”老師溫和地請他過來。“有什麽事嗎？”“威廉·拉姆塞，以後我們不能經常相處了”。“為什麽？”威廉·拉姆塞楞住了。“是壹個好消息，威廉·拉姆塞，我們接到了格拉斯哥學院的通知，他們已正式決定，破格錄取妳升入他們學院就讀。” “真的？”威廉·拉姆塞高興極了。“當然是真的，威廉·拉姆塞，向妳表示祝賀，我們會想念妳的”。“謝謝，我也會想念您的”。這個十四歲的大學生高高興興地回家了，把喜訊告訴給他親愛的爸爸媽媽。
化學是壹門實驗性很強的學科。威廉·拉姆塞不懂得許多化學理論，但壹些簡單的實驗卻很吸引人。他便根據書上的要求，開始做起實驗來了。制取氧氣、氫氣的實驗過程比較簡單，所用的設備也不復雜。威廉·拉姆塞購買了各種所需的化學藥品和燒瓶、試管等，把自己的房間搞成了壹個“小小化學實驗室”。做化學實驗需要非常認真的態度，壹不小心就會出現差錯，還好威廉·拉姆塞是個認真的孩子，雖然他的“小小化學實驗室”裏有時也會傳出炸裂的聲音，但是從未發生過什麽大事故。化學實驗更要仔細觀察，威廉·拉姆塞對實驗的結果總是細心和書上的記載相互比較。這些反應的原因是什麽呢?威廉·拉姆塞當時還沒有力搞清楚。威廉·拉姆塞雖然迷戀化學實驗，但對其他功課也沒有放松。因為他的興趣很廣泛，這個世界上很多事情他都想知道。威廉·拉姆塞用了8年的時間學完了別人要12年才能學完的中小學全部課程，並且成績非常好。14歲那年，他被格拉斯哥大學破格錄取了。
升入大學後，威廉·拉姆塞繼續刻苦鉆研。他這時已對化學產生了濃厚的興趣，雖然學院裏還沒有開這門課，但這並不妨礙他進行各種各樣有趣的化學試驗。他的同班同學菲夫回憶威廉·拉姆塞剛上大學時的情形說：“威廉·拉姆塞剛入大學時，還沒學化學，但他壹直在家中做各種實驗，實驗是在臥室中做的，他的臥室四處都放著藥瓶，瓶裏裝著酸類、鹽類、汞等等。那時才剛剛認識，印象中對他買化學藥品和化學儀器很內行。下午，常在我家會面，壹起做實驗，如制取氫、氧，由糖制草酸等。還自制了許多玻璃用具，自制了本生燈，威廉·拉姆塞是制造玻璃儀器的專家。學生時代的訓練，對他的壹生大有好處，除了燒瓶和曲頸瓶以外，所有的儀器，都是自制的。”
1870年，威廉·拉姆塞大學畢業。畢業後，去德國海德堡拜本生為師繼續學習。壹年以後，由本生推薦到蒂賓很大學繼續深造，他在那裏獲博士學位。1872壹1880年問，威廉·拉姆塞在格拉斯哥學院任教職， 1880年被布裏斯托爾學院聘為化學教授， 1882年任該學院院長， 1888年被選為英國皇家學會會員， 1895年獲戴維獎章，同年還被選為法國科學院院士， 1911年擔任英國科學促進協會主席。1882年，英國化學家、劍橋大學化學教授瑞利（Rayleighj 1842壹1919）研究空氣的成分，他經過極為精密的定量分析發現，由氨制得的氮，總比由空氣制得的氮輕5/1000，反復研究不得其解。於是，他將這壹研究事實，刊登在英國《自然界》刊物上，遍請讀者解答，但沒能得到滿意的答復。