Irving Langmuir nasceu em Brooklin, Nova Iorque, no último dia do mês de Janeiro do ano de 1881.
Em 1903 concluiu os estudos de engenharia metalúrgia pela School of Mines at Columbia University, tendo posteriormente continuado os estudos em Göttingen, junto de Walther Nernst, também vencedor do Nobel da Química. O doutoramento de Langmuir foi realizado no período em que esteve na Alemanha.
No regresso aos EUA, Langmuir integrou o Stevens Institute of Technology (em New Jersey) na qualidade de instructor de química. Aí ficou até 1909, altura em que regressou a Nova Iorque para entrar na General Electric Company, empresa onde viria a chegar ao cargo de Director Associado.
Os estudos de Langmuir incidiram sobre química, física e engenharia. O seu trabalho sobre filamentos em gases contribuiu directamente para o desenvolvimente de lâmpadas incandescentes contendo gás no interior, assim como ao desenvolvimento da soldadura com hidrogénio atómico (servindo-se da sua descoberta do hidrogénio atómico).
Langmuir foi pioneiro na observação da adsorção de filmes monoatómicos em filamentos de tungsténio e platina, tendo inclusive gerado uma teoria sobre a adsorção de filmes. Também as propriedades catalíticas desses filmes foram objecto de estudo.
Falando mais especificamente no âmbito da química, o interesse de Langmuir por mecanismo reaccionais levou-o a estudar a estruturas e valências, facto que despoletou a que também tenha contribuído para a teoria de Lewis sobre a partilha de electrões.
Langmuir recebeu o prémio Nobel da Química no ano de 1932. Faleceu aos 76 anos de idade no dia 16 de Agosto de 1957, no Massachussets.