Francis William Aston, (geb. 1. Sept. 1877, Harborne, Birmingham, England – gest. 20. Nov. 20. November 1945 in Cambridge, Cambridgeshire), britischer Physiker, der 1922 den Nobelpreis für Chemie für die Entdeckung einer großen Anzahl von Isotopen (Atome desselben Elements, die sich in ihrer Masse unterscheiden) mit Hilfe eines Massenspektrometers und für die Formulierung der „Ganzzahligkeitsregel“ erhielt, nach der Isotope Massen haben, die ganzzahlige Werte der Masse des Wasserstoffatoms sind. Das Massenspektrometer ist ein Gerät, das Atome oder Molekülfragmente mit unterschiedlicher Masse trennt und diese Massen mit bemerkenswerter Genauigkeit misst. Es ist in der Geologie, Chemie, Biologie und Kernphysik weit verbreitet.

Aston wurde als Chemiker ausgebildet, aber nach der Wiedergeburt der Physik durch die Entdeckung der Röntgenstrahlen 1895 und der Radioaktivität 1896 begann er 1903, die Erzeugung von Röntgenstrahlen durch den Stromfluss durch eine gasgefüllte Röhre zu untersuchen. 1910 wurde er Assistent von Sir J.J. Thomson in Cambridge, der positiv geladene Strahlen untersuchte, die von Gasentladungen ausgingen. Durch Experimente mit Neon erhielt Thomson während Astons Assistenzzeit den ersten Nachweis für Isotope unter den stabilen (nicht radioaktiven) Elementen. Aston glaubte zunächst, ein neues, dem Neon ähnliches Element entdeckt zu haben, das er „Meta-Neon“ nannte. Seine Forschungen zum Meta-Neon wurden jedoch durch den Ersten Weltkrieg unterbrochen, während dessen er am Royal Aircraft Establishment in Farnborough arbeitete.

Nach dem Ersten Weltkrieg konstruierte Aston einen neuartigen Apparat für positive Strahlung, den er Massenspektrograph nannte und der später Massenspektrometer genannt wurde. 1913 hatte der englische Chemiker Frederick Soddy postuliert, dass bestimmte Elemente in Formen existieren könnten, die er als Isotope bezeichnete, die sich im Atomgewicht unterscheiden, aber chemisch ununterscheidbar und untrennbar sind. Aston wies mit Hilfe des Massenspektrographen nach, dass nicht nur Neon, sondern auch viele andere Elemente aus Isotopengemischen bestehen. Astons Leistung wird durch die Tatsache illustriert, dass er 212 der 287 natürlich vorkommenden Isotope entdeckt hat.