从利物浦到爱丁堡
巴克拉在利物浦学习数学与物理，1899年赴剑桥卡文迪许实验室随J.J.汤姆孙研究。此后他先后在利物浦和伦敦任职，1913年出任爱丁堡大学自然哲学教授，在那里工作至1944年去世。
散射与特征辐射
1902年起，巴克拉长期研究物质受X射线照射后发出的次级辐射。他区分了未经改变的散射X射线与依赖被照物质的特征辐射。后者具有与元素相关的谱线，因而可以用于识别和研究原子，而不只是记录辐射总强度。
偏振与X射线性质
巴克拉还研究X射线的偏振、吸收和感光作用。偏振实验为X射线与可见光具有相似波动性质提供了证据；特征谱的研究则把X射线与原子内部结构联系起来。他的工作由1917年度诺贝尔物理学奖表彰。