Diventò famoso per i suoi esperimenti sulla fotosintesi. Dopo la morte della prima moglie Mariè in seguito al parto dei gemelli, si risposò con la pianista Emma Vick (1853 -1940). Era un caro amico di Johannes Brahms, che, nel 1875, gli dedicherà il suo terzo Quartetto per archi in si bemolle maggiore, op. 67. e di Theodor Billroth. Fece molti esperimenti anche sulla contrazione muscolare, costruendo, per facilitare i suoi studi, un modello artificiale di fibra muscolare, con la quale elaborò nel 1895 la "legge della conservazione del periodo di stimolo fisiologico", coniando per primo il termine extrasistole, riferito sia quella atriale che a quella ventricolare, diversi anni prima della creazione dell'ECG. Creò due strumenti: il flimmermühle e il flimmeruhr, utili per la misurazione dei movimenti dei flagellati dei protozoi. Morì per un attacco di diabete nel 1909