Médico naturalista e biólogo germânico-estoniano nascido em Piep, Estônia e naturalizado alemão, considerado un dos fundadores da embriologia. Filho de uma família nobre de de origem alemã da Westphalia, estudou em Tallinn e nas universidades de Tartu, Dorpat, Berlim, Viena e Würzburg e foi professor na Universidade de Königsberg (1817-1834), inicialmente assistente e depois catedrático de zoologia (1821) e de anatomia (1826).
Deixou Königsberg (1834) para morar na cidade e ser catedrático na Academia de Ciências de São Petersburgo (1834-1867), onde foi em zoologia (1834 1846) e depois em fisiologia (1846-1862).
Foi um dos líderes das críticas a Charles Darwin (1809-1882) e apresentou a epístola De ova mamalium et hominis generis (1827), inaugurando a embriologia comparativa e derrubando a teoria da pré-formação. No ano seguinte publicou a versão em alemão Über Entwickelungsgeschichte der Thiere (1828).
Rastreou a multiplicação e a diferenciação das células até o desenvolvimento embrionário nos animais, e descobriu os diferentes estágios de desenvolvimento da blástula, uma forma inicial embrionária, resultante da segmentação do ovo, e do notocórdio, estrutura celular em forma de bastão, e que dá origem ao eixo primitivo do embrião, e também chamado de notocorda.
Com Heinz Christian Pander e a partir dos trabalhos de Caspar Friedrich Wolff (1734-1794), descobriu o desenvolvimento do embrião e definiu o ectodermo, o mesodermo e o endodermo. Redescobriu o óvulo das mamíferas e muito contribuiu para criar a moderna embriologia e para as descobertas das leis da biogenética e morreu em Dorpat, Estônia.