Bohr ble født den 7. oktober 1885 i København. Foreldrene hans var Christian Bohr og . Han døde samme sted den 18. november 1962. I sin ungdom spilte han fotball for det danske landslaget, og var en ivrig seiler. Bohr ble utdannet ved Københavns Universitet i 1911, hvoretter han dro til Manchester i England og forsket hos Ernest Rutherford. I 1913 offentliggjorde han en beskrivelse av atomets struktur. Denne beskrivelse er senere blitt kjent som Bohr-modellen.