Si forma a Torino e a Roma, dove si trasferisce nel 1893, in un ambito culturale partecipe del socialismo umanitario e del positivismo scientifico. Affronta tematiche come il paesaggio urbano e le condizioni umane, in un linguaggio che trae elementi dal verismo, dal liberty e dal neoimpressionismo.
Artista maturo e affermato, nel 1910 firma, con i suoi allievi Boccioni e Severini, il Manifesto dei pittori futuristi e il Manifesto tecnico della pittura futurista. Nel 1912 lavora per qualche tempo a Dusseldorf. E' assente alle mostre futuriste del 1912; l'anno dopo mette all'asta la sua precedente produzione, annunciando: "Balla e' morto qui si vendono le opere del fu Balla". Il suo più originale contributo inizia dal 1912 con la serie di studi sul movimento (dal Dinamismo di un cane al guinzaglio, 1912, Buffalo, Albright - Knox Gal., alle serie sulla "velocità d’automobile", sul "volo di rondine", ecc.) e sulle "compenetrazioni iridescenti". L’interesse per la forma pura e soprattutto per il colore sfociano in ricerche di rigorosa astrazione.
Partecipa intensamente alle manifestazioni futuriste, creando e interpretando azioni sceniche, disegnando vestiti, costumi, mobili, progettando complessi plastici.
La sua posizione critica nei confronti del secondo futurismo, latente a meta' degli anni Venti, si accentua all’inizio degli anni Trenta, portandolo a un isolamento e a un ripiegamento su una ricerca di figurazione naturalistica.
Futurismo e futurismi, Catalogo mostra a cura di P. Hulten, Milano, Bompiani