Nacido el 10 de febrero de 1902 en Amoy, China, creció en el estado de Washington. En 1924 se licencia en Ciencias en el Whitman College.

Desde allí viaja a Oregón para cursar el máster, que obtiene en 1926 en la Universidad de Oregón. Se doctora en Física por la Universidad de Minnesota en 1929.

Ese mismo año entra a trabajar en los Laboratorios Bell, en el departamento de investigación de Física del estado sólido. Allí empezó a trabajar con John Bardeen y William B. Shockley.

Desde hacía años, en los Laboratorios Bell intentaban usar ondas de frecuencias ultra-altas para aplicarlas a las telecomunicaciones. Necesitaban un modo fiable de detectar esas ondas una vez eran emitidas, ya que los tubos de detección de electrones, que por entonces usaban, se habían demostrado incapaces de captar con precisión esas rápidas vibraciones. Buscando un nuevo método de detección, los científicos volvieron a los detectores anteriores a la tecnología del tubo de electrones, los detectores conocidos coloquialmente como de “bigote de gato”, que estaban basados en el cristal. Los nuevos diseños no sólo funcionaron muy eficazmente, sino que abrieron el camino hacia la exploración del más efectivo de los semiconductores: el silicio. Combinando sus distintas experiencias, decidieron dar un enfoque distinto a las investigaciones sobre los amplificadores basados en cristal. Hasta entonces se había estado trabajando con el silicio y, de hecho, Shockley había desarrollado un modelo nuevo basado en cristal de silicio. Sin embargo, este prototipo no funcionaba. En la primavera de 1947, Shockley propuso a Brattain y Bardeen que dirigieran sus esfuerzos hacia el diseño de su amplificador, para poder explicar por qué fallaba. En el transcurso de la investigación decidieron experimentar con otro tipo de semiconductor distinto al silicio, un elemento de brillante brillo metálico con una estructura cristalina que seguía el mismo patrón que el diamante: el germanio.

Observando los experimentos de Brattain, Bardeen se dio cuenta de que todos habían estado asumiendo que la corriente eléctrica viajaba en todas las partes del germanio de un modo similar. Pero eso era erróneo: los electrones se comportaban de manera diferente en la superficie del metal. Si Brattain y Bardeen pudieran controlar lo que ocurría en la superficie del germanio, el amplificador funcionaría. Eso ocurrió finalmente el 23 de diciembre de 1947. Habían construído el primer transistor.

Según cuenta Shockley, un colega propuso llamarlo ‘persistor’ en vez de ‘transistor’, ya que había sido la perseverancia de largos años de investigación sobre semiconductores lo que había hecho posible que llegaran a inventarlo.

Brattain fue el más impresionado del equipo por las posibilidades del transistor. Es famosa su frase: “Esto hará posible que los menos privilegiados puedan escuchar. Los nómadas de Asia, los indios de los Andes, los nativos de Haití tendrán radio y, por la noche, se reunirán juntos y escucharán”.

John Bardeen, Walter Brattain y William Shockley recibieron por este hecho el Premio Nobel de Física en 1956.

Walter Brattain murió el 13 de octubre de 1987.