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  約翰·赫歇爾畢業於伊頓公學及劍橋大學聖約翰學院。在學期間他認識了查爾斯·巴貝奇及喬治·皮科克併成為好友。約翰·赫歇爾於1816年開始研究天文學,並製作一臺口徑18吋,焦距20呎的反射望遠鏡。1821年至1823年他與詹姆斯·紹斯重新校驗他父親編制的雙星星表。這件工作使他於1825年獲得法國法蘭西學會所頒的拉蘭德獎章,以及於1826年由英國皇家天文學會所頒的金獎章(他於1836年再次獲得此獎章)。此外,英國皇家學會於1821年向他頒贈科普利獎章,以表揚他在數學上的貢獻。1831年他獲策封騎士爵位。

  1833年,約翰·赫歇爾前往南非測量南天的恆星。兩年後,他觀測了哈雷彗星迴歸。受到查理斯·萊爾《地質學原理》裡面地表景觀漸次形成概念的啟發,他寫信給萊爾,敦促他找尋在所有祕密中的祕密 - 也就是物種如何形成 - 背後的自然法則。他的信開頭有如下的對句:追求的人必須不輕言放棄也不能輕易退縮,怯懦的靈魂和不堅定的信念對搜尋是沒有幫助的。

  約翰·赫歇爾於1838年回到英國,同年7月17日封為從男爵。1847年出版了《在好望角天文觀測的結果》("Results of Astronomical Observations made at the Cape of Good Hope")。在該書中他提出土星7顆新衛星的名字:Mimas、Enceladus、Tethys、Dione、Rhea、Titan及Iapetus。同年,他再度獲英國皇家學會頒發科普利獎章。1852年他又提出天王星4顆衛星的名字:Ariel, Umbriel, Titania和Oberon,這些名字一直沿用到現在。  約翰·赫歇爾其它著作包括1849年的《天文學大綱》(Outlines of Astronomy)、"General Catalogue of 10,300 Multiple and Double Stars"(於死後才出版,由李善蘭和偉烈亞力合譯成中文,名為《談天》)、"Familiar Lectures on Scientific Subjects"及《星雲星團新總表》。為了紀念約翰·赫歇爾對科學的貢獻,在他死後英國為他舉行了國葬,葬於西敏寺。

  他對早期攝影的演變有許多種重大貢獻,特別是氰版攝影的發明,他也是今日藍晒的先驅者。在1839年,他在玻璃上做了一張現今依然存在的照片,且實驗了一些攝影色彩的再現(color reproduction)研究。他發現在光譜上的不同光線,會攝影的感光劑上留下不同的顏色。赫歇爾亦使用蔬果汁做為攝影的感光乳膠,他稱這種方法為phytotypes法,且發表在1842年的英國皇家學院(the Royal Society of London)的期刊(the Philosophical Transactions).  他在1840年代初期,也和Henry Collen一起合作,一起為維多莉亞女皇製作肖像。他最原初根據鉑鹽的感光特性,發現了鉑鹽的攝影法,雖然最後這個方法由William Willis完成。  赫歇爾在1839年發明了攝影(photography)一詞。雖然Brazilian Hércules Florence在1834年在他的私人筆記中用法語的等同語Photographie 一詞來形容攝影。但是,赫歇爾是最早將正片(positive)、負片(negative)一詞使用在攝影上的人。 而快照(snapshot)一詞,也是由赫歇爾延伸運用在攝影之上。 他在1819年發現了硫代硫酸鈉(sodium thiosulfate)作為鹵化銀(silver halides)的溶劑。對於爾後達蓋爾和托爾伯特的攝影發明有重大貢獻。

  約翰·赫歇爾於1829年3月3日在愛丁堡和Margaret Brodie Stewart結婚。有3名兒子、9名女兒,其中亞歷山大·史都華·赫歇爾是以研究彗星和流星雨著名的天文學家。
約翰·弗雷德裡克·威廉·赫歇爾爵士,第一代從男爵,FRS,KH(英語:Sir John Frederick William Herschel, 1st Baronet,1792年-3月7日-1871年-5月11日)出生於英國白金漢郡的斯勞,英國天文學家、數學家、化學家及攝影師,天文學家威廉·赫歇爾的兒子。