1868年1月31日，理查兹出生于美国宾夕法尼亚州日尔曼镇、父亲是知名的海洋风景画家，母亲是一位诗人。理查兹自幼聪慧，又十分刻苦好学、喜静、不爱说话、常常沉思一些问题。中学读书时期，他对化学就十分感兴趣，立志将来做一名化学家，在大学读书的时候，他对比利时著名化学家斯达提出的历学术界公认的原子量表提出质疑，受到一些同学和教师的讥笑，认为他是年轻冒失，信口开河，有的甚至认为他狂妄无知。但是，他仍然坚持自己的质疑。

理查兹17岁大学毕业，以优异成绩获取理科学士学位。接着他读文科，相继获取文科学士、硕士学位。但是，他的志向仍是研究化学。1888年，理查兹获取博士学位，那时他才20岁，这是哈佛大学有史以来最年轻的博士，他因此被哈佛大学实验室聘为著名化学家库克教授的助手，在库克教授的影响下，他养成了实事求是，一丝不苟的治学精神。

为了判定斯达原子量表的正误，他把斯达所做过的有关实验都一一重新加以核定。他在做实验时，全神贯注，废寝忘食，认真分析每一个环节，有时甚至成百次上千次地重复实验。正是凭着这股钻劲和韧劲，他和他的学生们，先后精确地测定了铜、钡、锶、钙、锌、镁、铁、钴、铀等20多种元素的原子量，指出前人的错误及造成错误的原因，提出他所测定的原子量表，并经各国专家鉴定予以公认。理查兹因此得到1914年诺贝尔化学奖金。