Fou ajudant de Baeyer a Munic (1875) i professor de química a Erlangen (1882), a Würzburg (1885) i a Berlín (1891); en aquest període ideà la convenció que té el seu nom. El 1875 descobrí la fenilhidrazina. Estudià sistemàticament els sucres, algunes substàncies colorants artificials (derivats del trifenilmetà) i els aminoàcids, dels quals obtingué els polipèptids per condensació. El 1902 fou distingit amb el premi Nobel de química. Les seves obres més importants són Untersuchungen über Aminosäuren, Polypeptide und Proteïne (1906), Untersuchungen in der Puringruppe (1907) i Untersuchungen über Kohlenhydrate und Fermente (1909).