中铅的同位素的含量，他在1956年计算出地球的年龄约为45.5±0.7亿年。 帕特森早在1940年代还是芝加哥大学研究生的时候就发现自己的样品受到铅污染，后来研究地球年龄的过程中他发现铅工业是大气和人体内的铅含量急剧上升的原因。他的努力和唿吁在禁用四乙基铅和食品罐头铅銲料的运动中贡献巨大。因为以上的贡献，他被称为20世纪影响最大的地质学家。
早年生活.帕特森在1922年6月2日出生于美国艾奥瓦州米切尔维尔，在格林内尔学院获得化学学位，并认识了他的妻子 Lorna (Laurie