法尼亚州匹兹堡。福勒在俄亥俄州立大学学物理，1936年在加州理工学院获得核物理学博士学位。他的博士论文内容是关于质子与轻元素发生的核反应，这个过程对恒星内部的碳氮氧循环很重要。此后他一直到他逝世为止留在加州理工学院。他最着名的论文是1957年与玛格丽特·伯比奇、杰佛瑞·伯比奇和弗雷德·霍伊尔一起写的《恒星内部的元素合成》（""，《现代物理评论》第29卷第4期，547-650页）。这篇论文描写了恒星内部通过核合成的反应而形成元素的过程。1983年福勒因其对核反应的理论和试验研究以及对宇宙化学元素分布的