Российский физик и метеоролог.
Окончил Московский университет (1883). Ученик А. Г. Столетова. В 1887—1889 годах находился в командировке в Берлине и Париже, где слушал лекции Г. Гельмгольца, А. Кундта, Г. Липмана.
С 1894 года профессор Московского сельскохозяйственного института; здесь Михельсон создал физическую лабораторию и метеорологическую обсерваторию.
Он первым применил методы статистической физики для определения функции распределения энергии в спектре излучения абсолютно чёрного тела. Обобщил эффект Доплера на случай, когда свет проходит через среду с изменяющимся показателем преломления.
Установил зависимость скорости распространения фронта воспламенения от состава горючей газовой смеси. Заложил основы теории взрывного горения и развил теорию горения газовой смеси в горелке Р. Бунзена.
Владимир Александрович Михельсон — один из основоположников отечественной актинометрии. Создал ряд актинометрических приборов (ледяной пиргелиометр, биметаллический актинометр и др.). Занимался также вопросами применения метеорологии в сельском хозяйстве.