1733年3月13日，約瑟夫·普利斯特列出生在英國約克郡一個農莊裏。他的父親除種地外還加工毛織品。約瑟夫是家裏最大的孩子。他喜歡聽父親工作時唱的歌。4歲時，約瑟夫已表現出非凡的記憶力：他能記住父親所唱的歌，還能毫不費力地背誦出冗長的祈禱詞。由於家庭人口不斷增加，生活入不敷出，作爲長子的約瑟夫被送給姑姑薩拉撫養。姑姑家生活富裕，約瑟夫不必去幹活，他能專心上學了。姑姑下決心要把約瑟夫培養成一個神甫。約瑟夫頭腦聰明，而且十分勤奮。除了語言學、神學外，他還閱讀了大量哲學著作。由於他學識淵博，剛剛20歲時，就已小有名氣了。
從事神職工作的普利斯特列雖然生活清貧，卻有充裕的時間用於科學研究。他發現自己的知識只侷限於哲學、神學和語言學，於是開始研究天文學、物理學及其它科學。最先使普利斯特列感興趣的是電學。在出版了兩卷《電的歷史》後，他感到自己化學知識的匱乏，轉而從事化學研究。
他首先對空氣產生了興趣。他不明白，爲什麼放在封閉容器裏的小老鼠幾天後就會死去。他當時認爲是供生物呼吸的純潔的空氣遭到了污染，在被污染的空氣中，生物就會死去。他用植物來作實驗。把一盆花放在罩子裏，花盆旁放一支燃燒的蠟燭來“污染”空氣。蠟燭很快就熄滅了，然而幾個小時過去，植物安然無恙。第二天，竟然又長出一個花蕾。難道植物能淨化空氣嗎？
普利斯特列反覆進行實驗，以便確定究竟存在幾種“空氣”。當時的科學家把一切氣體都叫作空氣，蠟燭燃燒、動物呼吸產生的二氧化碳被稱爲“固定空氣”。普利斯特列證明二氧化碳能被水吸收，形成一種有酸味的溶液。這就是普利斯特列的第一個化學成就——製成蘇打水。因爲這項發明，他被授予英國皇家學會最高獎——科普萊獎章。
普利斯特列還證明，植物吸收“固定空氣”放出“活命空氣”（氧氣）。他成爲植物“光合作用”的發現者。在以後的實驗中，他還製成了一氧化氮、二氧化氮、氨、氯化氫、二氧化硫、氟化氫、氟化硅、一氧化碳等氣體。最後，他把多年研究的成果寫成了一部著作《論各種不同的空氣》。
普利斯特列利用氣體進行的許多實驗都屬人類首創，他爲奠定現代化學的理論基礎提供了重要數據，大大推動了18世紀的自由思想和實驗科學。