Era hijo de Erik Thomson (1773-1852), profesor de Química en Glasgow.
Fue amigo de Joseph Dalton Hooker, ayudándolo en el primer volumen de Flora Indica.
Más tarde, sería superintendente del Jardín Botánico de Calcuta, desde 1855.
Las colecciones hechas por Joseph Dalton Hooker (1817-1911) y por él mismo fueron transferidas a Calcuta.
Realizó más de 1000 identificaciones y clasificaciones de nuevas especies, las que publicaba habitualmente en : Fl.