Da ragazzo, James Prescott Joule e suo fratello hanno condotto esperimenti elettrici dando reciprocamente degli shock. I ragazzi hanno anche scioccato intenzionalmente i servitori della famiglia.
Joule era figlio di un ricco birraio e ricevette gran parte della sua educazione a casa fino all'età di 15 anni. Il fisico fu educato da John Dalton che insegnò a Joule le basi della fisica, della chimica e della matematica. Joule era sempre curioso di migliorare la tecnologia usando la scienza. Il birrificio di suo padre era il laboratorio perfetto, e il fisico usava parti recuperate dal birrificio per condurre esperimenti termodinamici ed elettrici. Joule decise che il birrificio poteva conservare fino all'80 percento del suo carico di lavoro meccanico passando dall'energia a vapore alle batterie. Nonostante le sue scoperte, il birrificio di Joule ha continuato a utilizzare i motori a vapore a carbone per produrre la sua famosa birra inglese.
Lo scienziato ha costruito il suo primo motore elettromagnetico all'età di 19 anni. Quando i cavi elettrici nel motore si sono surriscaldati, Joule ha notato una relazione tra il riscaldamento del metallo nei fili con l'elettricità e il riscaldamento dei liquidi nei matracci. Il suo esperimento più famoso riguardava il riscaldamento dell'acqua usando una ruota a pale che girava quando il fisico faceva cadere i pesi. Joule ha notato che il tasso di calore e il trasferimento di energia sono gli stessi in tutti gli stati della materia. La misurazione meccanica del lavoro, il joule, è chiamata in onore dello scienziato.
