نیلز هنریک دیوید بوهر در سال ۱۸۸۵ و در کپنهاک دانمارک به دنیا آمد. پدر او کریستیان بوهر استاد فیزیولوژی دانشگاه کپنهاک و مادرش اِلن آلدر بوهر دختر یک خانواده یهودی دانمارکی سرشناس در مراکز بانکی و پارلمانی بود.
خانواده بوهر کلیسا رو نبودند ولی زن خانواده برخلاف یهودی بودنش توافق کرده بود که بچه ها مسیحی بار آورده شوند. بوهر در سال ۱۹۰۳ در رشته فیزیک دانشگاه کپنهاک نام نویسی کرد. در دانشگاه نیلز با انجام آزمایشهایی درباره نیروی کشش سطحی آب و اندازه گیری آن نیرو خود را ممتاز کرد و توانست به پاس انجام آن کار مدال طلای آکادمی علوم و ادبیات دانمارک را به دست آورد. وی در سال ۱۹۱۱ با نوشتن تزی درباره نظریه الکترونی فلزات- که تأکید آن بر نارسایی های فیزیک کلاسیک درتوضیح رفتار ماده در سطح اتمی بود- درجه دکترای خود را دریافت کرد. نوشتن آن تز آغاز تمرکز اندیشه وی بر روی موضوع تحقیق بقیه دوره زندگی خود بود. بوهر در انگلستان پس از همکاری مختصری با ج.ج. تامسون در کمبریج رهسپار آزمایشگاه رادرفورد در منچستر شد. داشتن رابطه با رادرفورد سرمشق حیات علمی بعدی او شد. آن دو از همان نخستین ملاقات با یکدیگر دوست شدند و تا پایان عمر دوستانی نزدیک باقی ماندند. در واقع رادرفورد بود که بوهر را به بالاترین تراز پژوهش در زمینه فیزیک آورد. بوهر که در درک اهمیت نظری شگرف و ارزش انکشافی الگوی هسته ای اتم که در سال ۱۹۱۰ توسط رادرفورد عرضه شده بود- ذهنی تند و تیز داشت از آن استفاده کرد تا نکات ریز را روشن سازد:
۱- خواص شیمیایی یک اتم از جمله جای آن در جدول تناوبی بستگی به آرایش الکترونهای آن دارد.
۲- خواص رادیواکتیو (پرتو زا) با هسته مرتبط است.
۳- ایزوتوپها متناظرند با اتمهایی که دارای الکترونهای یکسان اما هسته های جرمی متفاوتند.
۴- فروپاشی پرتو زا بار هسته و در نتیجه تعداد الکترونها و هویت شیمیایی اتم را تغییر می دهد.
بوهر سپس به نحوه تعیین ماهیت دقیق رابطه میان عدد اتمی یک عنصر که فشرده و خلاصه ای از رفتار شیمیایی آن به شمار می رود و تعداد الکترونهای موجود در اتم پی برد. بوهر در سال ۱۹۱۲ به دانمارک بازگشت و به سمت دانشیاری فیزیک دانشگاه کپنهاک منصوب شد. او پس از شکل گیری حرفه آینده اش در کپنهاک با مارگارت نورلند ازدواج کرد. ازدواج آن دو پیوندی محکم و پر از خوشبختی از آب در آمد و برای بوهر منبع مادام العمر وفاق و قوت شد. زن و شوهر شش فرزند پسر پیدا کردند که چهارتن از آنها به سن بلوغ و بالاتر از آن رسیدند. بوهر در پی استقرار در کپنهاک به اندیشه درباره جنبه های نظری مدل اتم هسته دار رادرفورد ادامه داد. این مدل مانند منظومه شمسی بسیار کوچک با هسته ای در میان به مثابه خورشید و الکترونهایی در حال گردش به گرد آن به مثابه سیارات بود. فیزیکدانان آن را در در کل پذیرفته بودند اما در آن اشکال بزرگی هم که امروزه آن را یک ناهنجاری می خوانند می دیدند. به موجب نظریه الکترومغناطیس ذره باردار و چرخانی مانند الکتروند باید در هر دور گردش مقداری انرژی به صورت تابش پخش و در نتیجه بخشی از انرژی خود را از دست بدهد. طبق تئوری در چنین حالتی دایره مسیر باید مارپیچ وار تنگ و تنگ تر شده الکترون سرانجام به درون هسته سقوط میکند اما این وضع پیش نیامده و الکترونها به داخل هسته فرو نمی ریزند و اتم به مدت نامحدود پایدار باقی می ماند. ناهنجاری بدین سان در این مغایرت رفتار الکترون با پیش بینی نظریه الکترومغناطیس بود.