Urey lahir diWalkerton,Indiana,Amerika Serikat, dari pasangan Samuel Clayton Urey,[3] seorang guru sekolah dan pendeta Gereja Brethren,[4] dan Cora Rebecca née Reinoehl.[5] Ia memiliki dua orang adik, Clarence dan Martha. Samuel meninggal karena menderitatuberkulosis pada saat Urey berusia enam tahun.[6]
Pada saat itu, Urey mengisolasi unsurdeuterium dengan berulang kali melakukan distilasi terhadap contohhidrogen cair. Pada tahun1931, ia dan timnya melakukan demonstrasi keberadaan air berat. Urey kemudian diberikanpenghargaan Nobel pada tahun1934 karena penelitian tersebut.
SelamaPerang Dunia II, Urey dan timnya bekerja dalam sejumlah penelitian yang kemudian mengarah kepadaproyek Manhattan untuk mengembangkanbom atom untuk Amerika Serikat. Hal penting yang dicapai dari penelitiannya yaitu metode pemisahan isotop yang digunakan untuk memisahkan isotopuranium-235 dariuranium-238. Pada musim gugur1941, Urey bersamaG. B. Pegram memimpin misi diplomatik keBritania Raya untuk membentuk kerjasama dalam pengembangan bom atom.
Setelah perang, ia menjadi profesor di bidang kimia diInstitute for Nuclear Studies. Urey kemudian membantu mengembangkan bidang ilmucosmochemistry. Ia kemudian menulis bukuThe Planets: Their Origin and Development (1952) yang berisi hasil-hasil penelitiannya. Urey berspekulasi bahwa asal usul atmosferbumi terdiri atasamonia,metana, danhidrogen. Hal ini kemudian ditunjukkan oleh muridnya,Stanley L. Miller, bahwa jika campuran tersebut dipaparkan ke radiasi ultraviolet dan air, akan menghasilkanasam amino, yaitu rantai pembangun yang akan membentuk kehidupan. Walaupun demikian, ilmuwan pada masa kini lebih mempercayai bahwa atmosfer bumi pada awalnya terdiri ataskarbon dioksida dan uap air.
Urey wafat di La Jolla,California, dan dimakamkan di pemakaman Fairfield di DeKalb County, Indiana.
Selain mendapatkan penghargaan Nobel, Urey juga mendapatkan medali emas dariRoyal Astonomical Society pada tahun1966. Selain itu untuk menghargai jasa-jasanya, nama Urey juga diabadikan sebagai nama kawah dibulan (kawah Urey), nama asteroid (4716 Urey), danpenghargaan H. C. Urey yaitu penghargaan yang diberikan kepada astronom olehAmerican Astronomical Society.
^Cohen, K.P.; Runcorn, S.K.; Suess, H.E.; Thode, H.G. (01-11-1983). "Harold Clayton Urey. 29 April 1893-5 January 1981".Biographical Memoirs of Fellows of the Royal Society (dalam bahasa bahasa Inggris).The Royal Society.29.doi:10.1098/rsbm.1983.0022.Periksa nilai tanggal di:|date= (bantuan)Pemeliharaan CS1: Bahasa yang tidak diketahui (link)
^Miller, S. L.; Oró, J. (1981). "Harold C. Urey 1893-1981".Journal of molecular evolution.17 (5): 263–264.doi:10.1007/BF01795747.PMID7024560.