Życie prywatne Al-Khalili ma obywatelstwo brytyjskie. Żonę Julie poznał w Priory School – tej samej, do której przed laty chodziła jego matka. Małżonkowie mają dwoje dorosłych dzieci – syna Davida i córkę Kate – i mieszkają w Southsea w Portsmouth. Wśród zainteresowań pozazawodowych wymieniał filozofię i malarstwo olejne, a także kibicowanie klubowi Leeds United F.C. – to ostatnie żartobliwie wskazał jako rzecz, której w życiu najbardziej żałuje.
Praca naukowa
Jądra halo i kilkuciałowa teoria Glaubera Głównym polem badawczym Al-Khaliliego była teoretyczna fizyka jądrowa, a ściślej kwantowe metody kilkuciałowe () stosowane do opisu struktury i mechanizmów reakcji jąder egzotycznych wytwarzanych w wiązkach radioaktywnych.
Jądro halo to jądro atomowe, w którym jeden lub dwa słabo związane nukleony tworzą wokół rdzenia rozmytą otoczkę o zasięgu znacznie większym niż reszta jądra. Przyjmowana definicja techniczna wymaga, by ponad połowa gęstości prawdopodobieństwa nukleonu halo – czyli szansy, że zostanie on zastany w danym miejscu – znajdowała się poza zasięgiem przyciągania rdzenia.