Khi còn là một cậu bé, James Prescott Joule và anh trai của mình đã tiến hành các thí nghiệm điện bằng cách cho nhau những cú sốc. Các chàng trai cũng cố tình gây sốc cho những người hầu của gia đình.
Joule là con trai của một nhà sản xuất bia giàu có và được giáo dục tại nhà cho đến năm 15 tuổi. Nhà vật lý được giáo dục bởi John Dalton, người đã dạy cho Joule những kiến thức cơ bản về vật lý, hóa học và toán học. Joule luôn tò mò về việc cải tiến công nghệ sử dụng khoa học. Nhà máy bia của cha ông là một phòng thí nghiệm hoàn hảo, và nhà vật lý đã sử dụng các bộ phận tận dụng được từ nhà máy để tiến hành các thí nghiệm nhiệt động lực học và điện học. Joule xác định nhà máy bia có thể tiết kiệm tới 80% tải công việc cơ học bằng cách chuyển từ năng lượng hơi nước sang pin. Bất chấp những khám phá của ông, nhà máy bia của Joule vẫn tiếp tục sử dụng động cơ hơi nước đốt than để sản xuất loại bia nổi tiếng của mình.
Nhà khoa học đã chế tạo động cơ điện từ đầu tiên của mình ở tuổi 19. Khi dây dẫn điện trong động cơ bị quá nhiệt, Joule nhận thấy mối quan hệ giữa việc đốt nóng kim loại trong dây dẫn với điện và chất lỏng đốt nóng trong bình. Thí nghiệm nổi tiếng nhất của ông liên quan đến việc đun nóng nước bằng cách sử dụng một cánh khuấy quay khi nhà vật lý thả quả nặng. Joule nhận thấy tốc độ truyền nhiệt và năng lượng là như nhau trong mọi trạng thái của vật chất. Phép đo cơ học của công việc, joule, được đặt tên để vinh danh nhà khoa học.
