Sayısız buluşun sahibi olan Crookes, talyum elementini ve radyant maddeyi keşfetmiş, “crookes tüpü”nü ve “Crookes radyometresi”ni icat etmiş ve atom fiziğinin gelişmesine temel olan katot ışınlarıyla ilgili çalışmaların öncülüğünü yapmıştır. 19.yy.’ın en büyük bilim adamlarından biri olarak kabul edilir.
Crookes, ilköğrenimini Cheppenham’de gördü. 15 yaşında Londra’daki Kraliyet Kimya Yüksekokulu’na kabul edildi. 1854’te Oxford’daki Radcliffe Gözlemevi’nin meteoroloji bölümünün başına getirildi. 1855’de Chester’daki Bilim Yüksekokulu’nda öğretim görevine başladı. 1856’da babasından yüklü bir miras kalınca öğretim görevinden ayrıldı ve Londra’daki özel laboratuvarında kendisini bütünüyle bilimsel araştırmalara adadı.
Seyreltik gazlar içindeki elektrik boşalmalarını incelerken, katodun çevresinde, bugün kendi adıyla anılan (crookes tüpü) karanlık bir bölge oluştuğunu gözlemledi. Katot ışınlarının düz bir çizgi boyunca yol aldıklarını, bazı maddelere çarptıklarında fosfor ışıma ve ısı çıkardıklarını kanıtladı. Katot ışınlarının özelliklerini incelemek için birçok aygıt tasarladı. Bu sırada Crookes tüpündeki (vakum tüpü) havayı milyonda biri kalıncaya kadar boşalttığında, tüpün içinde kalan havanın, bilinen maddeden çok daha değişik özellikler gösteren yeni bir hale dönüştüğünü gördü. Radyant denilen bu akışkan maddede ağırlık, sertlik, biçim renk ve diğer çeşitli kaba özellikler kaybolmaktaydı. Bunun üzerine maddenin katı, sıvı ve gazdan başka, dördüncü bir hali olduğu ve elde edilen bu süptil maddenin sözkonusu dördüncü halin ilk basamağı olduğu konusunda bir kuram ortaya attı. Bu varsayımı destek görmediyse de, günümüzde plazma adı verilen haller üzerinde ilk çalışmış bilim adamı ünvanını almış oldu.
Bunsen ve Kirchhoff’un geliştirdikleri tayf çözümleme tekniğini selenyum bileşikleri üzerindeki çalışmalarda kullanan Crookes, 1861’de bazı selenyum-demir cevherlerinde talyum elementini keşfetti. Keşfettiği yeni element üzerindeki çalışmalarını sürdürerek, talyumu arıttı, özelliklerini araştırdı ve 1873’te atom ağırlığını saptadı. Bu çalışmalarında, ışık ışınlarını dönme hareketine dönüştüren Crookes, radyometresinin çalışma ilkesini ortaya koydu. Duyarlı ölçüm aletlerinin geliştirilmesinde bu radyometre büyük yarar sağlamıştır.
Crookes 1875’de ilk madalyasını aldı, kendisine 1888’de Davy Medal verildi, 1897’de ise “şövalye” unvanı verildi. Crookes bilimsel incelemelerini metapsişik alanda da sürdürmüş, medyumlar üzerinde uzun yıllar deneyler yapmış ve spiritüalist görüşlerini 1874’de yayımlanan “Spiritüalizm Olayları Üzerine Araştırmalar” adlı kitabında ortaya koymuştur. 1875’te yayımlanan seçme eseri “Research in Spiritualism” adıyla yayımlanmıştır. Bu eser 1953’te Gayret Kitabevi tarafından “Ruh Kuvveti” adıyla yayımlanmıştır.
