1881年1月31日，欧文·朗缪尔生于纽约布鲁克林。父母鼓励他观察自然、详尽记录，哥哥亚瑟是化学家，在卧室一角帮他搭起第一个实验室，科学兴趣由此萌生。1898年他毕业于栗树山高中，1903年获哥伦比亚大学矿冶学院冶金工程学士，随后赴哥廷根大学，师从能斯特，1906年以灯泡中气体反应的论文获博士。
回国后他在史蒂文斯理工学院任教，1909年进入通用电气研究实验室，一待四十余年。他先改进白炽灯：在灯内充入惰性气体、将灯丝绕成螺旋，大幅延长寿命、提高效率；又发现原子氢，发明原子氢焊接。1916年他提出朗缪尔吸附等温式，引入“单分子层”概念，奠定表面化学的数学基础；1924年发明朗缪尔探针测量等离子体温度密度，1928年首创“等离子体”一词。因表面化学的贡献，他荣获1932年诺贝尔化学奖，是史上第一位获诺奖的工业化学家。
朗缪尔兴趣极广：登山、滑雪、驾机，关心荒野保护；一战中研究毒气与潜艇探测，二战时研制烟幕与机翼除冰，并提出以干冰、碘化物催云降雨（人工降雨）。1953年他提出“病态科学”一词，警醒学界的自欺。
1957年8月16日，朗缪尔因心脏病逝于马萨诸塞州伍兹霍尔。他身后哀荣备至：新墨西哥州索科罗附近的“朗缪尔大气实验室”以其命名，美国化学会旗下最权威的表面科学期刊《Langmuir》也冠其名；阿拉斯加的朗缪尔山、石溪分校的朗缪尔学院，皆是对他的纪念。
从一只充气的灯泡，到描述整个大气环流的“朗缪尔环流”，朗缪尔的视野横跨微观表面与宏观天气。他证明了一件事：工业实验室里也能走出诺奖得主，应用研究与基础科学从不是两端。无论是单分子层的薄膜、等离子体的探针，还是催云造雨的干冰，他都以实验为刃，把物理与化学的边界一次次向前推。这位既爱驾机登山、又忧心“病态科学”的发明家，用一生写下的，是“格物”二字的现代注脚。
朗缪尔对白炽灯的改造，是工业研究的范本。钨丝点亮后，金属会缓慢挥发、沉积在玻璃内壁使之发黑；他发现充入惰性气体、把灯丝绕成螺旋，能大幅延缓这一过程。借此，他让电灯更亮、更耐久，也顺带发现了“原子氢”——氢气在热丝上解离，再结合时放出极高热量，他据此发明了原子氢焊接，温度远超普通氧炔焰。
他还是等离子体的命名者。1928年，他用“plasma”一词称呼放电管中电离的气体；1924年发明的“朗缪尔探针”，至今仍是测量等离子体温度与密度的标准工具。在表面化学之外，他的目光投向天空：二战时研究机翼除冰与烟幕，战后提出以干冰、碘化物催云造雨——人工降雨虽沿用至今，效果却始终存争议。
1953年，朗缪尔提出“病态科学”（pathological science）一词，指那些貌似循规蹈矩、却被无意识偏见污染的研究，并举心灵感应、飞碟为例。他既爱驾机登山，又忧心学术自欺，这种清醒让他在发明家之外，更像一位科学的守门人。1957年他因心脏病逝于伍兹霍尔，而《Langmuir》期刊与朗缪尔大气实验室，仍在替他发言。
朗缪尔在表面化学上的贡献，深刻改变了材料与生物研究。他与凯瑟琳·布洛杰特合作，研究油膜与表面吸附，提出“单分子层”概念，用脂肪酸在液面铺出仅一层分子厚的膜，从而能推算分子尺寸——这是膜化学与胶体科学的起点。今日《Langmuir》作为表面科学顶刊，仍以他命名，足见其地位。
他的视野也不止于实验室。1920年代他研究天气与海流，观察到马尾藻海漂浮海藻排成的“风行纹”，提出“朗缪尔环流”解释风力驱动的表面环流。二战后他投入人工降雨研究，主张向冷云播撒干冰与碘化银催云致雨；此法沿用至今，效果却始终有争议。
从一只充气的灯泡，到描述整片大气的环流，朗缪尔的研究横跨微观与宏观。他是第一位摘得诺奖的工业化学家，证明应用与基础从不是两端。1957年他因心脏病逝于伍兹霍尔，而朗缪尔大气实验室与那本同名期刊，仍在替他发言——提醒后人：格物者，当既脚踏实地，也仰望天空。
朗缪尔性格鲜明。他好争辩、善演示，常把复杂理论讲得通俗易懂；同事说他“既能钻进原子的缝隙，也能站上演讲台”。这种特质，让工业实验室的研究第一次拥有了公众能见度。
他提出的“病态科学”，至今仍是学界的清醒剂。他举的例子——心灵感应、飞碟、冷聚变——都有一个共同点：数据看似支持，却经不起重复。朗缪尔以此划清了“方法正确”与“结论可信”的界线，提醒后来者：偏见比无知更危险。
从灯泡到大气层，朗缪尔用一生证明，伟大的科学不挑场所。他是诺奖史上的特例：不在大学，而在工厂；不靠装置，而靠眼睛。1957年他离世，可那只“探针”仍在等离子体里游走，那本《Langmuir》仍在表面科学的顶端闪光。
朗缪尔晚年移居新墨西哥，在索科罗附近建起以他命名的大气实验室，研究云、雨与雷电，坚信科学该走出书房去旷野验证。1957年夏，他在伍兹霍尔突发心脏病去世，享年七十六。从白炽灯到雷暴云，他的一生都在证明：好奇心的半径，本就不该被四壁所限；而那只“朗缪尔探针”，至今仍在等离子体的幽光里游走。