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  利比生於科羅拉多州的Grand Valley。他在加州大學柏克萊分校取得了學士學位和博士學位(1933年)。

  利比從加州大學伯克利分校博士畢業後,之後成為該校的講師,及後又成為助理教授。利比於1930年代建造了一些蓋格計數器去量度自然和人造的弱輻射。於1941年,他加入了美國化學會柏克萊分會。  1941年,利比獲得古根海姆學者獎後,他用了曾在普林斯頓大學進行過短暫研究,但研究計劃被美國捲入第二次世界大戰而打斷。  二次世界大戰爆發後,他和諾貝爾獎得主哈羅德·尤里便投身於哥倫比亞大學的曼克頓計劃。利比負責研究利用氣體擴散法來分離與濃縮用於廣島市原子彈的鈾同位素鈾-235。  1945年,他成為芝加哥大學的教授,並在此發明了放射性碳定年法。1954年,他被委任為美國原子能委員會的一員。  1959年,他成為加州大學洛杉磯分校化學系教授,直至1976年退休為止。  1960年,利比獲頒諾貝爾化學獎,以表揚他帶領其研究團(博士後研究員 James Arnold 和畢業生 Ernie Anderson)發展出放射性碳定年法。
威拉德·弗蘭克·利比(英語:Willard Frank Libby,1908年-12月17日-1980年-9月8日),美國化學家,1960年諾貝爾化學獎得主。利比於1940年代於芝加哥大學發明了放射性碳定年法,該方法對考古學的影響十分深遠。