Fleming estudió en el University College School y más tarde en el University College London.
El 16 de noviembre de 1904 registró la patente de su invento, el diodo o válvula termoiónica usando el efecto Edison que este había descubierto en 1883.
[1] Posteriormente en 1905, un año después, patentó la "Válvula Fleming" que servía de diodo rectificador, antecediendo al triodo y otras estructuras.
[2] Este invento es considerado el inicio de la electrónica.
[3] Como reconocimiento la Royal Society of Arts de Londres premió a Fleming en el año 1921 con la Gold Albert Medal y en 1929 recibió el título de sir.