Генри Гвин-Джефрис Мозли родился 23 ноября 1887 года в Уэймуте (графство Дорсет, Англия). Обучался в Итоне и Тринити-колледже Оксфордского университета. В период с 1910 по 1914 годы работал в лаборатории Э. Резерфорда в Манчестерском университете, а затем в Оксфордском университете.
Его научные работы относятся к области бета-, гамма – и рентгеновской спектроскопии. В 1913 году он поставил серию блестящих экспериментов, в результате которых установил зависимость между частотой спектральных линий характеристического рентгеновского излучения и атомным номером излучающего элемента.
Согласно закону, который вывел Мозли, «квадратный корень из частоты соответственных линий в рентгеновских спектрах различных элементов увеличивается при переходе от данного элемента к следующему на одну и ту же величину». Закон Мозли явился неопровержимым доказательством правильности размещения элементов в периодической системе элементов Д.И. Менделеева и сыграл важную роль в установлении физического смысла периодической системы элементов и атомного номера.
В 1914 Мозли опубликовал работу, в которой сделал вывод, что между элементами алюминием и золотом в периодической таблице должно находиться три (как оказалось позже, четыре) элемента.
С началом Первой мировой войны Мозли был направлен на фронт; он погиб 10 августа 1915 года на Галлиполийском полуострове во время неудачной операции в Дарданеллах.