威拉德·吉布斯（J·Willard Gibbs，1839-1903年）是美 國偉大的物理學家，他一生主要從事現代化學熱力學和統計物理學問題的研究，是現代化學熱力學和統計物理學的奠基人。吉布斯1839年出生於美國康涅狄克州紐黑文的一個書香世家，父親是耶魯神學院的神學及聖經文學教授，是極有聲望的學者。吉布斯自幼喜好讀書，掌握了多方面知識。1858年，年僅19歲的吉布斯就畢業於耶魯大學，並且因為知識淵博，成績優異而被留校繼續攻讀研究生。1863年，他取得耶魯大學博士學位，接著擔任該校拉丁文助教和自然哲學助教。1866年，吉布斯同其他美國學生們一樣，赴歐洲留學。吉布斯在巴黎、柏林和海德堡聽當時數學和物理學界的第一流人物講學，達3年之久。他仔細地觀察並且吸收了當時在光學、熱學、電學、熱力學以及純粹數學等各方面的新發展，從而為日後進行科學研究、創立新學說打下了基礎。
1869年6月，吉布斯離開歐洲回到美國。這時，美國教育界正在打破舊的傳統，決定實行改造，以求適應新興工業制度的需要。在這種形勢下，耶魯大學一些著名的科學家向校方建議要進一步注重科學教育，並且鑑於數理物理學對於新美國的重要性，建議設置一個數理物理學講座。校方接受這個建議後，吉布斯於1871年受命出任全美第一位數理物理學教授。
吉布斯任耶魯大學數理物理學教授之職達32年之久。在這些歲月中，他教授過數學、熱力學、光的波動理論、聲學、熱學、磁力學及電學等，並且深入地進行了科學研究，做出了不朽的貢獻。
美國在內戰以後，工業開始迅速發展，這迫使人們對整個熱力和動力問題重加研究。在這種實際的需要中，熱力學得到了進一步發展。熱力學，這是科學研究中的一個部門，研究關於一種形式的能—熱—的各種定律。吉布斯對熱力學很感興趣，他希望把熱力學的第一、第二定律，尤其是第二定律，應用於化學中。為此，他廢寢忘食地工作。經過長時間的不斷思索、研究，吉布斯終於寫出了一整套的數學公式，其中包含著物理和化學現象的廣大體系。1875—1876年，他發表了論文：《論異質物質的平衡》，後來又發表了第二篇論文，對這個問題作了更進一步的解釋。
但是，吉布斯的論文並未馬上引起美國科學界的注意。吉布斯是一位謙虛、恬淡的教授，他毫不介意于名聲與榮譽，他不想張揚自己的工作，也不想創立一個新的物理或化學思想學派，他總是默不作聲。事實上，他沒有把當時自己盡力研究的偉大問題一五一十地告訴別人，特別是告訴他手下的研究生，這多少是他最初被人忽視的原因。
科學界未能及早發現吉布斯的成就，還有其它方面的原因。吉布斯的論文很難閱讀，也非常不易理解。他只寫出極概括的綱要輪廓，也未闡明別人易於照做的實驗方法。更重要的是，當時美國的物理化學還微不足道，同時，化學工業也沒有發展到打算充分利用吉布斯這種劃時代貢獻的地步。吉布斯論文中討論的物理學、冶金學、電氣化學等問題，都是當時工業界尚未著手利用的部門。
那時美國工業界還沒認識到純粹科學研究的重要性，不知道它是改進工業製造方法的不可缺少的動力。美國工業家們還未發現，為了使自己不致被眼光更遠大的競爭者所擊敗，必須熟悉研究工作的新進展情況。他們還不知道，神奇的化學可以產生新的方法和產品，旦夕之間就能擊垮舊的方法和產品。正是由於這種狀態，美國還沒有人去探求吉布斯的論文所提出的研究化學問題的新途徑，因此才令吉布斯的貢獻擱置於寂靜的圖書館書架上，為塵土所掩蓋。
歐洲方面對吉布斯論文的反應與美國有所不同。英國偉大的理論物理學家馬克斯韋爾，自從吉布斯於1873年發表兩篇論文《流體力學中的圖表方法》和《利用表面以幾何形式表示物質的熱力學性能的新方法》之後，就已經密切注意吉布斯的工作了。他對吉布斯的研究成果極為讚賞，並且把吉布斯的材料採納到自己寫的教科書《熱的原理》中、編入修訂版的一章。他還親手按照吉布斯仔細繪成的圖畫，製成代表熱力學表面模型的母型。然後他把自己澆成的三個固體石膏模型之一作為禮物送給了吉布斯。
不久，馬克斯韋爾逝世了，吉布斯的論文仍未被歐洲廣大人士所知。1891年，德國一位化學家發現了吉布斯論文的偉大價值，他取得吉布斯的同意，把論文翻譯成德文印了出來。後來，論文又被譯成了法文。但是直到1906年，論文的英文版才首次重印。
吉布斯在他所著的關於異質物質平衡的論文中，提出了不少新方法，這些新方法有助於解決許多化學品製造過程中的問題。其中最重要的是「相位律」。為瞭解答像化學溶液與金屬合金這類混合物取得平衡狀態的微妙問題，吉布斯提出了「相位律」的數學方程式。相位律可以預先計算，製造某種混合物所用的各種物質的精確濃縮度；也可以計算出最適于製成最後混合物的理想溫度及壓力，使製成的混合物中各種成分能夠互相平衡，不致分裂出來而損壞這種混合物；相位律也能使作實驗的人在他需要從某一複雜的鹽類或金屬混合物中分離出一種或幾種物質時，能預先計算出該使用怎樣的溫度、壓力等條件。藉此，科學家們可以不必浪費金錢和時間來進行千萬次的實驗以查明一種完善可用的製作方法所用的各種條件。由此可見，相位律可大大節省時間，而且往往成為解決以前未能解決的問題的唯一可行的方法。
相位律的另一用途是和工業部門中以氮和氫兩種元素合成氨氣體有關的。在大量生產氨氣體時，人們必須採取某種措施，才能使氨不至於分解而回復為原來的元素。1913年，德國最高統帥部要求哈白教授來解決這個問題。這個問題一解決，就可以把氨轉變成硝酸，再轉變成硝酸甘油，以便製造烈性炸藥，同時又可製造肥料中所必需的硝酸鹽。哈白採用了吉布斯的相位律，終於研究出一種方法，使德國人得到了大量的炸藥和肥料，從而使德國得以進行對協約國的長期作戰。
第一次世界大戰期間，英國人藉吉布斯的理論制訂了更有效的方法，可以生產充足的硝酸鹽。
吉布斯把熱力學的第一、第二定律應用於化學，為化學熱力學的發展作出了重要貢獻。
吉布斯還研究過「四元法」問題。愛爾蘭數學家威廉漢密爾頓發明的「四元法」，使全世界數學家為之震動。吉布斯研究了「四元法」，認為它不合於自己的物理科學研究之用。他研究出自己的「向量分析要義」，在1881—1884年間印發給他的學生。吉布斯的「向量分析」逐漸替代了「四元法」而成為實際可用的應用代數學。
吉布斯還研究過光學問題。1882—1889年間，他在《美國科學雜誌》上發表不少關於光的電磁性質的論文。
吉布斯在他生命的最後10多年裡，除照常擔任教學工作外，還對統計力學進行了深入研究，並且取得了一定成就。1902年，他的巨著《統計力學的基本原理》問世，這是物理學史上的里程碑。吉布斯因提出了系統的統計理論而成為統計物理學的奠基人之一。
作為一位偉大的科學家，吉布斯在40歲時即被國立科學院選為院士，還曾榮獲美國文理學會授予的倫福德獎，他還曾是美國科學促進會副會長。1897年，他被選為英國皇家學會會員。1901年，英國皇家學會授予他柯普萊獎，以表彰他將熱力學定律應用於化學之功。
吉布斯兒時患過猩紅熱，因此身體一直不太強壯，幸虧他的生活平靜而有節制，才能盡力於研究，活到64歲。