第一代开尔文男爵威廉·汤姆森（William Thomson, 1st Baron Kelvin，1824年6月26日—1907年12月17日），即开尔文勋爵（Lord Kelvin），在北爱尔兰出生的英国数学物理学家、工程师，也是热力学温标（绝对温标）的发明人，被称为热力学之父。他在格拉斯哥大学时与休·布来克本进行了密切的合作，研究了电学的数学分析、将第一和第二热力学定律公式化，和把各门新兴物理学科统一成现代形式。他因认识到了温度的下限（即绝对零度）而广为人知。
他因对电报机所作出的贡献而出名，并获得财富和荣誉。他先因在横跨大西洋的电报工程中所作出的贡献，于1866年获得爵士头衔。到1892年，由于他在热力学方面的工作，以及反对爱尔兰自治的作为，他被封为拉格斯的开尔文男爵（Baron Kelvin, of Largs in the County of Ayr），所以他通常被称为开尔文男爵，这个头衔来自于流经他在苏格兰格拉斯哥大学实验室的开尔文河。受爵后，他因而成为首位进入英国上议院的科学家。
他的住宅是位于克莱德湾拉格斯的Netherhall，这是一座雄伟的红色砂岩大厦。
为表彰和纪念他对热力学所作出的贡献，人们将热力学温标的单位定为开尔文。
家庭
威廉·汤姆森的父亲詹姆斯·汤姆森，是皇家贝尔法斯特学术学院的一名数学和工程学教师，是一个农民的儿子。1817年，詹姆斯·汤姆森和玛格丽特·加德纳（Margaret Gardner）结婚，所生子女中共有6人存活，依次是两个姐姐和四个兄弟；长子詹姆斯（重名）出生于1822年，次子威廉出生于1824年。1830年，母亲玛格丽特·汤姆逊去世，当时威廉才六岁。
幼年时，威廉和他的哥哥詹姆斯由父亲在家辅导，而更年幼的弟弟们由姐姐们辅导。作为长子，哥哥詹姆斯接受着父亲的主要关注和资助，并为踏上工程师之事业做准备。
1832年，父亲被任命为格拉斯哥大学数学系教授，并在1833年10月举家搬迁到那里。比起父亲的农村成长背景，孩子们可谓是见多识广，四海为家：他们在伦敦度过了1839年中，男孩们还在巴黎接受了法语辅导；1840年中又在德国和荷兰度过，语言学习被高度重视。
青年
汤姆森9岁时，心脏有问题，险些丧命。他先是入读了英国皇家贝尔法斯特学术学院，随后在1834年10岁时，开始在格拉斯哥大学学习；大学对于学有余力的小学生提供了许多小学阶段的便利设施，10岁是一个典型的入学年龄，并不算是早熟。
在校期间，除了他与生俱来的对科学的兴趣，汤姆森对古典学的兴趣也很浓厚。在12岁时，他将萨莫萨塔的琉善的《Dialogues of the Gods》从拉丁语翻译为英语，并且得了奖。
在1839~40学年，汤姆逊写了一篇散文《Essay on the figure of the Earth》，获得了天文学课的一等奖，展现出数学分析的资质和创造性。终其一生，在个人压力大时，他便转而研究在此文中提出的问题，作为应对策略。在这篇散文的标题页，汤姆森从亚历山大·蒲柏的《An Essay on Man》摘抄了下面的诗句。这些诗句启发汤姆森用科学的力量和方法来理解自然世界：
去，奇妙的生物！向着科学引领之处攀登；
去测量大地，称重空气，并注明潮汐；
给运行的行星指明轨道，
更正老旧的时间，调节太阳的光芒；
汤姆逊开始对傅立叶的《Théorie analytique de la chaleur》着迷，并开始致力于研究被仍然在艾萨克·牛顿阴影之下发展的英国传统所抵制的“大陆”数学。不出所料，傅立叶的理论已经被国内的数学家攻击；菲利普·凯兰还专门著述了一本书进行批判。这本书促使汤姆森发表了他的第一篇科学论文（使用假名P.Q.R.）为傅立叶辩护，并通过他的父亲提交到《剑桥数学杂志》。第二篇P.Q.R.论文也随后几乎立刻发表。
