Buys Ballot groeide op in een klein Zeeuws dorpje en begon een studie Letteren aan de universiteit van Utrecht. Dit was echter niet zijn enige interesse: Buys Ballot volgde vakken in scheikunde, wiskunde en natuurkunde en studeerde uiteindelijk magna cum laude af in de wis- en natuurkunde. Er is zelfs een meteorologische wet genoemd naar Buys Ballot.

Het Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut werd op 31 januari 1854 opgericht. Hiertoe werd het bolwerk Sonnenborgh omgebouwd tot sterrenwacht. Buys Ballot werd de eerste directeur van het nieuwe instituut.

In 1897 verhuist het KNMI van Utrecht naar De Bilt, waar het tot op vandaag de dag gevestigd is.

Het Buys Ballotgebouw (links) speelt nog altijd een belangrijke rol in het faciliteren van onderwijsruimtes en kantoren voor de Universiteit Utrecht. Het gebouw wordt gebruikt door o.a. het Freudenthal Instituut, Informatica, Theoretische Natuurkunde, het IMAU en verscheidene studieverenigingen.

Het werk van Buys Ballot wordt nog altijd herdacht in Utrecht. Zo ook deze muurschildering 'Prof. Buys Ballot onderzoekt het Dopplereffect - Utrecht 1845', op de zijgevel van het pand Burgemeester Reigerstraat 7 te Utrecht. De muurschildering is gemaakt door het kunstenaarscollectief De Strakke Hand en in oktober 2019 onthuld door burgemeester Jan van Zanen.