亚当斯1876年出生于叙利亚的一个美国传教士家庭，1885年移居美国。1898年亚当斯毕业于达特茅斯学院，前往德国。返回美国后曾与著名天文学家海耳共同工作。1923年到1946年期间担任威尔逊山天文台的台长。1956年亚当斯在美国加利福尼亚州的帕萨蒂纳去世。

　　亚当斯主要从事恒星光谱方面的研究，与德国天文学家Arnold Kohlschütter一道研究了太阳以及其它恒星的光谱，发现了谱线的相对强度与绝对星等的关系，这个关系可以用来测定恒星是巨星还是矮星。

　　1915年，他开始研究天狼星的伴星——天狼星B，发现虽然其大小仅比地球稍大，质量却和太阳相当，这是人类证认的第一颗白矮星。他还在金星的红外光谱中发现了强烈的二氧化碳谱线。

　　为纪念他，第3145号小行星被命名为沃尔特·亚当斯，火星上的一座环形山也以他的姓氏命名。