生于英国泰恩-威尔郡森德兰，卒于英国萨里郡瓦林格姆。斯旺年轻时在药店学徒，出师后从事化学方面的工作。他曾受雇于一家摄影制造公司。1871年，他发明了照相术的“干片”法，大大简化了制造工艺。他最突出的成果是对电产生光的研究。

虽然从1847年起斯旺就对原始的灯丝灯和那时认为更有希望的弧光灯都很熟悉，但他确信，电气照明的未来依赖于前者的完善化。他在进行自己的研究工作时，无意中发现了美国辛辛那提的J.W.斯塔尔（J.W.Starr）取得的一项专利。斯旺从中获得启发，产生了使用处于真空中的白炽碳丝灯的想法。1848年，他成功地制作了坚固、柔性的碳化纸条，随后没过几年，就使一条宽0.25英寸、长1.5英寸的碳精片发出白炽光。

1860年制作的这种电灯寿命依然很短，但是，斯旺已经认识到，只要真空泵不够完善，仍然阻碍着灯泡获得较高的真空度，只要电流还不得不来源于化学电池，那么，灯丝电灯是不可能成功的，于是转而从事其他的工作。直至1877年，W.克鲁克斯爵士（Sir William Crookes，1832～1919）和其他一些人将H.施普伦格尔（Hermann Sprengel）于1865年发明的汞真空泵应用于有关高真空现象的实验。斯旺重新恢复了对白炽灯的研究工作。1878年12月18日，在泰恩河畔纽卡斯尔化学学会举办的一次会议上，斯旺将获得成功的碳丝灯电灯首次展出，尽管它并没有被点亮给大家看。

斯旺没有将他的方法申请专利，其理由是，白炽灯的基本特征——一根碳灯丝工作于一个真空的玻璃泡内，早已被人想到，因而是不能获得专利的。他全身心地将他的电灯投入生产。与此同时，美国电学家和发明家T.A.爱迪生（T.A.Edison）也在致力于研究同样的问题，爱迪生的策略是对每一项成果都申请专利。1882年，爱迪生控告斯旺的公司侵犯了他的英国专利权，不过后来，他们用合并的办法和睦地解决了这一纠纷，建立了爱迪生-斯旺联合电灯有限公司。

在此过程中，斯旺也充分认识到了可充电电池的价值。但是，他认为自己在巴黎看到的R.L.G.普兰特（R.L.G.Plante）和C.富尔（C.Faure）的样品太庞大、太笨重了，因而不会有商业利润。斯旺进行了大量的研究工作，到1881年时，他发明了蜂窝状铅极板，其中可以填充铅绒材料，这一改进使得蓄电池在给定尺寸下的蓄电量大大增加。

由于斯旺的发明，1904年，斯旺被封为爵士。