Жизнь Пристли была необычно беспокойной и пестрой. Сын бедного суконщика, он родился в Филдхеде (Йоркшир) 13 марта 1733 г. Пристли изучал теологию и даже читал проповеди в независимой от англиканской церкви протестантской общине. Это позволило ему в дальнейшем получить высшее теологическое образование в Академии в Девентри. Там Пристли кроме теологии занимался философией, естествознанием, изучил девять языков - французский, итальянский, латинский, немецкий, древнегреческий, арабский, сирийский, халдейский, древнееврейский. Поэтому, когда в 1761 г. Пристли был обвинен в свободомыслии и ему запретили читать проповеди, он стал преподавателем языков в Уоррингтонском университете. Там Пристли впервые прослушал курс химии. Эта наука произвела на Пристли такое большое впечатление, что он, в тридцатилетнем возрасте будучи человеком с определенным положением, решил приступить к изучению естествознания и проведению химических экспериментов. По предложению Бенджамена Франклина, Пристли в 1767 г. написал монографию «История учения об электричестве»; за этот труд он был избран почетным доктором Эдинбургского университета, а позже членом Лондонского Королевского общества (1767 г.) и иностранным почетным членом Петербургской Академии наук (1780 г.)
Пристли принимал активное участие в политической жизни: он восторженно приветствовал Великую французскую буржуазную революцию 1789 г., которая оказала значительное влияние на развитие демократического движения в Англии. Пристли открыто выступил в защиту идей свободы, равенства и братства и был одним из наиболее активных членов Общества друзей революции. В общество входили передовые люди Англии, стремившиеся защитить идеалы революции от врагов прогресса. Буржуазия и дворянство, опасаясь распространения революционных идей в Англии, выступали с яростными нападками на эту организацию. Их жертвой оказался Пристли, тем более что за свои передовые убеждения он был удостоен звания французского гражданина и депутата Национального собрания. Все это навлекло на ученого ненависть реакционеров. 14 июля 1791 г., когда Пристли и его друзья собрались, чтобы отметить вторую годовщину взятия Бастилии, толпа разнузданной черни разгромила и сожгла его дом. Пристли потерял все свое имущество и едва спасся от расправы.
Французские ученые прислали Пристли значительные средства, чтобы восстановить его разгромленную и сожженную лабораторию. Помогали ему также прогрессивные ученые и передовые люди родной страны. Но события в Англии приняли оборот, еще более осложнивший положение Пристли. Осенью 1793 г. Англия вступила в войну с Французской республикой, что крайне усилило реакционные настроения в стране. Пристли уже нельзя было больше оставаться в Англии, и в 1794 г. он переехал с семьей в Северную Америку - в Нортамберленд (штат Пенсильвания). Там он провел последние десять лет своей жизни. Пристли скончался 6 февраля 1804 г.