Er studierte ab 1847 am Polytechnischen Institut und an der Universität Wien, wo er 1854 zum Dr. phil. promoviert wurde. Anschließend war er Eleve und Assistent am physikalischen Institut der Universität. Im März 1855 habilitierte er sich für Kristallographie, Physik der Kristalle, allgemeine Physik und höhere Mathematik.
Er übersetzte William Hallowes MillersLehrbuch der Kristallographie. Für Fluoreszenzerscheinungen bei Kristallen lieferte er eine wissenschaftliche Erklärung. Den Wheatstone’schen Schwingungsapparat verbesserte er.
Im Jahr 1910 wurde in Wien-Landstraße (3. Bezirk) die Grailichgasse nach ihm benannt.
Daniela Angetter: Joseph Grailich (1829–1859) und seine Anschauungsweise über den naturwissenschaftlichen Unterricht. In: Tillfried Cernajsek (Hrsg.): 6. Wissenschaftshistorisches Symposium „Geschichte der Erdwissenschaften in Österreich“. Eduard Sueß (1831–1914) und die Entwicklung der Erdwissenschaften zwischen Biedermeier und Sezession. 1. – 3. Dezember 2006 (= Berichte der Geologischen Bundesanstalt. Band 69, 2006, ISSN1017-8880, und Berichte des Institutes für Erdwissenschaften der Karl-Franzens-Universität Graz. Band 12, Graz 2006, ISSN1608-8166). Geologische Bundesanstalt, Wien 2006, und Institut für Erdwissenschaften, Karl-Franzens-Universität, Graz 2006, S. 5 (pdf, 20,6 kB)