Bir fizyoloji profesörünün oğlu olan Niels Bohr Danimarka’da Kopenhag’da büyüdü. Kopenhag Üniversitesi’nden doktora derecesi aldı ve 1911’de Rutherford’un yanında çalışmak üzere Manchester’a taşındı. 1913’te, atomun yapısıyla ilgili tamamen yeni bir model tasarladı. Model, Rutherford’un düşüncelerini, kuantum mekaniğinin altında yatan düşüncelerle birleştiriyordu. Bohr’un modeli bugün yerini başkasına bırakmış durumdadır, ama atomlarının davranış biçimlerinin anlaşılmasında, hala önemli yardımları olmaktadır.
Bohr 1913’de Kopenhag’da Fizik profesörü olarak geri dönüp kuantum mekaniğiyle ilgili yeni kuramların geliştirilmesine yardım etti. Çekirdeğin yapısının yeni modellerini çizdi ve nükleer parçalanmanın ise karıştığı enerji değişimlerini araştırdı. 1922’de Nobel Fizik Ödülü’nü kazandı.
Bohr, Anti faşist hareket destekçisiydi. Alanlar 1940’da Danimarka’yı işgal ettiklerinde Naziler için atom çalışmalarına katılmayı reddetti. 1943’te tutuklanma tehlikesi belirimve önce İsveç’e oradan da ABD’ ye kaçtı.