Es doctorà a la Universitat de Tübingen. Contribuí a la formació de la termodinàmica, sobretot amb els seus estudis sobre la determinació quantitativa de l'equivalent mecànic de la calor i sobre el principi de conservació de l’energia, que ell intentà d’aplicar als éssers vius i a l’estudi dels fenòmens còsmics.