Герман фон Гельмгольц родился в Потсдаме 31 августа 1821 г. Он прославился не только как психолог, но и как физик, математик и физиолог. Его отец на протяжении всей своей жизни работал учителем в гимназии. Мать была из английской семьи, переселившейся в Германию. Уже со школьной скамьи Герман удивлял своих учителей пристрастием к физике и математике.
Еще в гимназии он твердо решает посвятить себя изучению естествознания. В 1838 г. он окончил гимназию. Но, несмотря на повышенную тягу к физике, он не может вследствие материальных трудностей поступить в университет.
Обязавшись прослужить восемь лет военным хирургом, он смог поступить в Военно-медицинский институт Фридриха Вильгельма в Берлине, в котором студенты обучались за государственный счет. В принципе, это обстоятельство сыграло положительную роль, по-_ скольку вплотную приближает Гельмгольца к проблемам медицины и физиологии, способствует созданию его знаменитых работ в области нервно-мышечной деятельности, физиологии слуха и зрения.
В 1842 г. Гельмгольц с блеском защищает диссертацию по физиологии. В 1843—1848 гг. Гельмгольц служит военным врачом в Потсдаме, где начинает всерьез интересоваться физиологией, которую преподавал известный физиолог И. Мюллер, близко сходится с молодыми исследователями Э. Дюбуа-Реймоном и Э. Брюкке, увлеченными идеей преобразования физиологии путем применения в ней методов физики и химии.
В это время Гельмгольц усиленно изучает в физической лаборатории профессора Магнуса явления брожения и гниения, а также тепловой эффект при работе мышц.
В 1847 г. появляется его первая основополагающая работа «О сохранении силы», посвященная закону сохранения энергии. Эта работа способствует всемирной известности Гельмгольца и дает ему возможность получить место преподавателя анатомии в Берлинской академии художеств, а в 1848 г. его наконец освобождают от военной службы и он занимает должность экстраординарного профессора физиологии и общей патологии в университете Кенигсберга по рекомендации И. Мюллера. Тогда же он женится на Ольге фон Фельтен
В первый период деятельности появляются работы, тесно связанные с законом сохранения энергии; в 1847—1848 гг. публикуется его работа о тепловых явлениях при мускульном сокращении, явившаяся следствием приложения закона сохранения энергии к физиологии; позднее — «Скорость распространения первичного возбуждения», «Учение о слуховых ощущениях» и др.
Гельмгольц одним из первых измеряет скорость распространения нервного импульса, изучает процесс мышечного сокращения. Он становится первым человеком, увидевшим сетчатку глаза живого человека; для этого он использует специальное глазное зеркало — офтальмоскоп, изобретенное и сконструированное им собственноручно в 1850 г. Его обширные исследования по физиологии зрения (теория аккомодации, цветового зрения и т д ) были обобщены и систематизированы в классическом труде «Руководство по физиологической оптике», вышедшем в 1856—1857 гг.
Через 5 лет после изобретения офтальмоскопа, в 1855 г., Гельм-гольцу предлагают место профессора анатомии и физиологии в Бонне, где он приступает к работам, посвященным восприятиям «цветности» В своем «Руководстве по физиологической оптике» он доказал, что существуют три основных цвета — красный, зеленый и фиолетовый — и что из их смешения образуются все другие цвета.