Preyer nacque a Rusholme a Manchester. Studiò fisiologia e chimica a Heidelberg, dove conseguì il dottorato nel 1862. Nel 1866 conseguì il diploma di medicina presso l'Università di Bonn e nel 1869 seguì Johann Nepomuk Czermak (1828-1873) come professore di fisiologia presso l'Università di Jena . A Jena fu anche direttore dell'Istituto di Fisiologia.