Estudià pintura a Munic i a Düsseldorf (1948-53) i filosofia a la Universitat de Colònia, on es graduà el 1957. Aquest any fundà amb Heinz Mack el grup Zero, actiu fins el 1966, al qual posteriorment s’afegí Günther Uecker. Junts organitzaren exposicions al seu estudi de Düsseldorf en les quals intervingueren artistes de diferents països. En els seus treballs raster paintings investigaren les possibilitats de la combinació de llum i moviment. Lichtballet (1959) és un environament de projeccions mòbils de llum en un entorn fosc, amb la intervenció de so, públic i altres elements. Amb aquestes obres es vinculà a l’art cinètic. Els anys 1968-71 treballà al Center for Advanced Visual Studies (CAVS), al Massachusetts Institute of Tecnology (MIT), i posteriorment en fou nomenat director (1974-94). Hi desenvolupà projectes en els quals combinava el vessant científic i el social, com ara l’arc iris olímpic per a la cerimònia de cloenda dels Jocs Olímpics de Munic (1972). Exposà la seva obra bàsicament a Europa i als Estats Units. Publicà More Sky (1973), en què presenta la seva concepció de l’art.