1898年巴克拉以优异成绩毕业于利物浦大学物理系，并于同行获得硕士学位。1900年转入剑桥大学皇家学院，1902年回到利物浦大学当研究员，后担任实验员，助理讲师和现代电学讲师。1909年任伦敦大学惠斯顿（Wheatstone）讲座物理教授。1913年任爱丁堡大学自然哲学每主任，直到逝世。

1917年获得诺贝尔物理学奖。

巴克拉的主要贡献是发现了元素具有均匀伦琴（Rontgen）辐射的特性，证明元素具有标识X射线谱。他发现了X射线的偏振，并首次证明二次发射有两种：一种由不带电的散射X射线组成，另一种是特殊物质特有的荧光辐射。他的学术论文主要见载于《交流》和《皇家学会学报》上。他是皇家学会会员，获得过多种荣誉学位。1916年任皇家学会伯克得讲座教授，并于奖惩获休斯奖章。

当X射线照射到固体、液体或气体上时，都会引起两种完全不同的次级辐射：其一是微粒辐射，即电子发射；其二是次级X射线辐射。巴克拉（左图）对次级X射线辐射的本质作了最重要的和最详细的研究。他首先发现了次级X射线辐射存在两种不同的X射线：其中一种X射线的吸收系数、穿透本领等性质和入射X射线的相同，被认为是散射后的原X射线。这种散射后的X射线的强度随相对于入射X射线方向的不同而变化。通过对这种X射线强度分布的测量，巴克拉确定了一系列物质在不同条件下的总发射，从而近似地估计出一个原子中所包含的电子数。另一种次级X射线辐射是均匀的，其吸收系数与入射X射线无关，仅由被照射物质决定。巴克拉发现，每一种化学元素产生一种次级X射线辐射，因此，它可被看作是该元素的特征标志，巴克拉称其为标识X射线。巴克拉还发现，标识谱线被区分为两个不同的范围：K系列和L系列。K系列的穿透本领较强，L系列的穿透本领较弱。巴克拉成功地研究了从钙到铈的K系列和从银到铋的L系列。

次级X射线标识谱的发现，对现代原子结构概念的建立是非常重要的。自从X射线在晶体中衍射的发现提供了测量X射线波长的方法后，对K系列和L系列的进一步研究得到了有关原子内部结构的极为重要的结果：是原子的核电荷，而不是原子量，决定该原子在元素周期表中的位置，也就是说，原子的核电荷决定原子的化学属性。