Appleton od najmłodszych lat był utalentowanym uczniem, interesował się przy tym przede wszystkim naukami ścisłymi. Studia wSt John’s CollegenaUniwersytecie w Cambridge[2]rozpoczął w roku 1911. Tu również wyróżniał się swoją wiedzą i zaangażowaniem, za co został nagrodzony stypendium naukowym. Studia ukończył w 1914 z wyróżnieniem.
W czasie I wojny światowej Appleton wstąpił do wojska jako ochotnik i służył w jednostce łączności. W czasie służby po raz pierwszy zetknął się z lampami elektronowymi, co zainspirowało go do badań podjętych po wojnie. Po powrocie do Wielkiej Brytanii rozpoczął pracę wLaboratorium Cavendishaw 1920, gdzie prowadził badania nad zastosowaniemlamp elektronowychw obwodach elektrycznych oraz badania zakłóceń w rozchodzeniu się fal elektromagnetycznych w atmosferze. W latach 1924–1036 był profesorem fizyki naUniwersytecie Londyńskim,a od 1936 do 1939 profesorem filozofii w Cambridge. Od 1939 do 1949 pracował w departamencie ds. badań przemysłowych i naukowych. W 1941 otrzymałtytuł szlachecki.
W roku 1924 wraz z nowo przybyłym z Nowej Zelandii studentemBarnettem[3]rozpoczął badania propagacji fal radiowych dochodzących z nowo powstałej radiostacji. Swój eksperyment badacze przeprowadzili 11 grudnia 1924.
Już na długo przed rozpoczęciem eksperymentów Appletona podejrzewano istnienie warstwy w górnej atmosferze, która miała właściwości pozwalające jej na odbijaniefal radiowych– taką teorię w 1902 niezależnie od siebie opublikowaliOliver HeavisideiA. E. Kelly.
W trakcie swoich eksperymentów Appleton zaobserwował, że sygnał radiowy naczęstotliwościfal średnich odbierany w odległości około 160 km odnadajnikaróżni się w zależności od pory dnia. Appleton wysunąłhipotezę,iż spowodowane to było faktem, że w rzeczywistości odbierano dwa sygnały radiowe – jeden poruszający się po powierzchni Ziemi, a drugi odbity od jakiejś warstwy w górnej atmosferze, co powodowałointerferencjęsygnałów przy ich odbiorze i wprowadzało do nich zakłócenia.
Aby sprawdzić swoją teorię, Appleton użył nadajnikaBBCznajdującego się wBournemouth,który transmitował sygnał radiowy w kierunku górnych warstw atmosfery. Appleton odebrał sygnał niedalekoCambridge,udowadniając, że był on rzeczywiście odbijany, a modulując w odpowiedni sposób częstotliwością nadawanego sygnału zdołał on także obliczyć czas potrzebny napropagacjęfal radiowych przez atmosferę ustalając w ten sposób, że „warstwa Appletona” (jonosfera) znajduje się około 60 mil (96 km) nad powierzchnią Ziemi.
