Foi um pesquisador independente e ambientalista que viveu na Cornualha (oeste da Inglaterra). A hipótese de Gaia foi sugerida por Lovelock, com base nos estudos de Lynn Margulis, para explicar o comportamento sistêmico do planeta Terra. A Terra é vista, nesta teoria, como um superorganismo. Após estudar química e matemática na University of Manchester obteve um cargo no Medical Research Council do Institute for Medical Research em Londres. Em 1948 obteve um Ph.D. em medicina no London School of Hygiene and Tropical Medicine. Pesquisas na Universidade de Yale, Baylor University College of Medicine, e Harvard University. Lovelock inventou muitos instrumentos científicos utilizados pela NASA para análise de atmosferas extraterrestres e superfície de planetas. Para Lovelock o contraste entre o equilíbrio estático da atmosfera de Marte (muito dióxido de carbono com pouquissímo oxigênio, metano e hidrogênio) e a mistura dinâmica da atmosfera da Terra é forte indicio da ausência de vida naquele planeta. Em 1958 inventou o Detector de Captura de Elétrons, que auxiliou nas descobertas sobre a persistencia do CFC e seu papel no empobrecimento da camada de ozônio.