Sinh ra ở Ba Lan, năm lên 2 tuổi, Michelson gia đình di cư sang Hoa Kỳ. Năm 1873, Michelson tốt nghiệp học viện Hải Quân và phục vụ cho quân đội trong vòng 2 năm. Từ năm 1880 đến năm 1882, Michelson học sau đại học tại Đức và Pháp. Năm 1883, Michelson đảm nhiệm chức vụ giáo sư vật lý.
 
Từ đầu năm 1887, ông đã bắt đầu tập trung vào việc đo đạc vận tốc ánh sáng và đã có được những giá trị rất chính xác. Sau này, Michelson tiếp tục tiến hành một số lần đo đạc với các phương pháp cải tiến và thu được những kết quả chính xác hơn. Cúng trong năm này, ông cùng Edward Morley đã tiến hành thí nghiệm bác bỏ sự tồn tại của ether (thí nghiệm Michelson-Morley).
 
Sau đó, ông tiếp tục nghiên cứu để áp dụng kỹ thuật giao thoa trong việc đo đạc các giá trị thiên văn, đặc biệt là khoảng cách giữa các ngôi sao trong các hệ sao đôi [2]
 
Năm 1907, ông được trao giải Nobel Vật Lý cho các nghiên cứu thiết bị quang học chính xác của mình, Michelson là người Hoa Kỳ đầu tiên được giải Nobel trong lĩnh vực khoa học. [2]
Tên của ông được dùng để đặt cho một crater trên Mặt Trăng [2]