高爾頓出生在英國的伯明罕 (Birmingham)，他先後在倫敦和劍橋學醫學，但是他在這方面並未有太大成就。在繼承遺產之後他就放棄學業，並於 1850~1852年間旅遊於北非和南非。他因探究非洲西南方中心未知地區高氣壓存在的成就，於 1853年獲得皇家地理學協會頒發的黃金獎章。 1860年代早期，他轉向氣象學的研究，從那引發他對統計的興趣並展現了他的能力。他後來的興趣涉及心理學、人類學、社會學、教育和指紋學，但他最著名的是在遺傳和智能方面的研究，這也被認為是導致他提出如優生學這樣備受爭議的觀念之起源；他認為人類的素質可以經過合乎科學地控制生殖過程來有效地改善，此概念類似進化論。他的第一本重要著作是在 1869年出版的 「Hereditary Genius」(遺傳天賦)，在此書中他主張精神特性就和身體的特性一樣都是來自遺傳。 1876年，高爾頓隨著這種思路，首次在雙胞胎行為研究中努力地區別遺傳和環境的影響。在 「Natural Inheritance」(自然遺傳)一書中，他又應用朴素迴歸 (naïve regression)方法到兄弟身高的研究上，且在 1888年提出了相關指數 (index of correlation)，之後他的學生卡爾皮爾生 (Karl Pearson)將相關係數 (correlation coefficient)做了更詳盡的說明。高爾頓是提出進化論的達爾文 (Charles Darwin)的表弟。 1909年他被授以爵位， 1911年 1月 17日，卒於英國索立 (Surrey)。
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