Thom joue principalement de la guitare électrique, acoustique et du piano au sein de Radiohead mais il a également tenu les tambours et la guitare basse (notamment sur Kid A & Amnesiac).
Yorke est également musicien électronique ; The Eraser a été fortement influencé par la musique électronique.
En 2005, Yorke s'est fait le porte-parole des Amis de la Terre en encourageant certains gouvernements à réduire leurs gazs à effet de serre et autres émissions de carbone. Il a un frère Andy, ex-vocaliste du groupe Incredible Thruth.
Yorke vit actuellement à central Oxford avec sa petite amie, Rachel Owen, une printmaker qui possède un doctorat dans l'histoire de d'art, et leurs deux enfants, Noé, né en 2001 (à qui l'album Amnesiac de Radiohead était consacré) et Agnes, né en 2004 (à qui Yorke a consacré The Eraser.)
