據說在1682年的一天夜裏，突然有一顆明亮的彗星劃過歐洲的夜空。許多人被這一奇特的自然現象嚇壞了，以為世界末日就要來到，每天心驚膽戰地過日子。當時英國有一位天文學家也看到了這顆彗星，他就是哈雷，當然他沒有像世人那樣驚慌失措。
哈雷從小就對天文現象感興趣，他曾親眼目睹過1664年和1665年出現的彗星。當時的人都十分迷信，大多數人都認為這兩顆彗星的出現是不祥之兆，因為當年歐洲發生了黑死病瘟疫和倫敦大火。在父親的幫助下，哈雷自己買了一架望遠鏡來觀測天象。17歲時，他進入牛津大學王後學院學習。入學的第二年，哈雷就寫信給格林尼治天文台台長、皇家天文學家弗蘭提斯德，指出了他繪製的木星圖和土星圖中的計算錯誤。弗蘭提斯德並沒有不高興，而是虛心接受了哈雷的觀測記錄。哈雷20歲的時候，依靠印度公司的資助前往聖勒拿島，他在那裏建立了南半球第一座天文台。通過長時間的觀測，他編製出了第一個包含341顆南天恒星黃道坐標的南天星表。
哈雷具有良好的科學素養，他不僅勤於觀測，而且還善於思考，這些良好品質為他後來研究彗星奠定了堅實的基礎。
著名的天文學家開普勒當年曾不辭辛苦地研究火星運動，終於發現了行星運動的三大定律。這件事給了哈雷很大啟發。他想，既然行星都按照一定的軌道有規律地運行，那麼，彗星運行是否也有什麼軌道呢？其中是不是也有某種規律性呢？一想到這些，哈雷就決心解開這個難題。他花了大量時間搜集有關彗星出現的曆史記載，並且編製了一張表，把彗星出現的時間、運行路線和在天空中的位置詳細地列在表中。由於種種原因，搜集到的資料都很不完整，所以哈雷對每一顆星的記錄都要加以整理計算，以便分析研究。
經過反複地計算分析，哈雷發現1682年的彗星的軌道很像1607年、1531年出現的彗星的軌道，而且前後出現的時間間隔也比較接近，大約都是76年。他根據自己的研究分析，認為這3顆彗星很可能是同一顆彗星在不同時間裏出現了3次。1704年，哈雷升任為牛津大學教授，第二年他就發表了《彗星天文學論說》，書中詳細記述了1337～1698年間天文學家觀測到的24顆彗星及其軌道。他在書中指出1531年、1607年、1682年出現的3顆大彗星的軌道十分相似，由此推斷它們是同一顆彗星每隔75～76年飛臨地球一次。他甚至預言：1758年底或1759年初這顆彗星將再度回歸近日點。令人遺憾的是，哈雷沒有等到親眼目睹這一天文奇觀。1742年，哈雷病逝於格林尼治，享年86歲。