En 1854, ingresó a la Universidad de Edimburgo, donde primero estudió Artes y luego Medicina.

[7]​ En 1869, fue nombrado Profesor de Química y ocupó la cátedra hasta su jubilación en 1908.

En su solicitud para este puesto, fue apoyado por químicos famosos como Baeyer, Beilstein, Bunsen, Bútlerov, Erlenmeyer, Hofmann, Kolbe, Volhard y Wöhler.

[9]​ Fue elegido miembro de la Royal Society of Edinburgh en 1863 y recibió la Medalla Keith en la edición 1873-1875.

Esta decisión tuvo importantes consecuencias y llegó incluso a los titulares nacionales en The Times.

Esto lo llevó a colaborar entre 1867 y 1868 con Thomas Richard Fraser, un distinguido graduado en medicina, en una investigación pionera de gran importancia sobre la conexión entre la constitución química y la acción fisiológica.

Sin embargo, en noviembre de 1888, se descubrieron falsificaciones de estos billetes en Glasgow y Edimburgo, y en 1889 se descubrió que el culpable era John Hamilton Gray Mitchell, quien había hecho el billete falso utilizando medios artísticos tradicionales.

[15]​ En 1912, introdujo el nombre de querógeno para cubrir la materia orgánica insoluble en el esquisto bituminoso.