Tidigt liv och utbildning
James var den äldste sonen till Henry James, en idiosynkratisk och rörlig man vars filosofiska intressen lockade honom till Emanuel Swedenborgs teologi. En av Williams bröder var författaren Henry James. Den äldre Henry James höll en ”antipati mot alla kyrkor som han uttryckte med riklig hån och ironi under alla sina senare år.” Både hans fysiska och hans andliga liv präglades av rastlöshet och vandringar, till stor del i Europa, som påverkade utbildningen av hans barn i skolan och deras utbildning hemma. en ny tidsålder av sanning och förnuft i religionen, hade den äldre James konstruerat ett eget system som verkar ha tjänat honom som en vision om det andliga livet. den odisciplinerade oegentligheten i hans skolgång, som sträckte sig från New York till Boulogne, Frankrike, och till Genève och tillbaka. De vanor som han förvärvade för att hantera sin fars åsikter vid middagen och teen överfördes till det utomordentligt sympatiska men kritiska sättet som William visade hanterade någons åsikter vid något tillfälle.
När James var 18 år försökte han sig med att studera konst, under ledning av William M. Hunt, en amerikansk målare av religiösa ämnen. Men han tröttnade snart på det och året efter gick han in i Lawrence Scientific School of Harvard University. Från kurser i kemi, anatomi och liknande ämnen där gick han till medicinstudier vid Harvard Medical School, men han avbröt denna studie för att följa den framstående naturforskaren Louis Agassiz, i egenskap av assistent, på en expedition till Amazonas. Där misslyckades James hälsa och hans plikter irriterade honom. Han återvände till medicinska skolan under en period och åkte sedan 1867–68 till Tyskland för kurser med fysikern och fysiologen Hermann von Helmholtz, som formulerade lagen om bevarande av energi; med en patolog Rudolf Virchow; med Claude Bernard, den främsta experimentisten inom medicin från 1800-talet; och med andra. Samtidigt läste han mycket i den psykologi och filosofi som var aktuell, särskilt Charles Renouviers skrifter, en kantiansk idealist och relativist.
Bekanta sig med Renouvier var en kontaktpunkt i James personliga och intellektuella historia. Han verkar från tonåren ha varit en ömtålig pojke, alltid sjuk, och under denna period av sin vistelse i Tyskland drabbades han av en självmordstank. När han återvände hem i november 1868, efter 18 månader i Tyskland, var han fortfarande sjuk. Trots att han tog doktorsexamen vid Harvard Medical School i juni 1869 kunde han inte börja träna. Mellan det datumet och 1872 bodde han i ett tillstånd av halvgiltighet i sin fars hus och gjorde ingenting annat än att läsa och skriva en tillfällig recension. Tidigt under denna period upplevde han en slags fobisk panik, som varade fram till slutet av april 1870. Det lindrades, enligt hans eget uttalande, genom läsningen av Renouvier om fri vilja och beslutet att ”min första handling av fri vilja ska vara att tro på fri vilja. ” Beslutet medförde övergivandet av alla determinismer – både det vetenskapliga slag som hans utbildning hade skapat för honom och som verkar ha haft något samband med hans neuros och den teologiska, metafysiska typen som han senare motsatte sig i uppfattningen om ”blocket universum.” Hans revolutionära upptäckter inom psykologi och filosofi, hans åsikter om vetenskapens metoder, människornas egenskaper och verklighetens natur verkar alla ha fått en bestämd framdrivning från denna upplösning av hans gripande personliga problem.