Professor für Physiologie Königsberg 1849, für Anatomie und Physiologie Bonn 1855, für Physiologie Heidelberg 1858, für Physik Berlin 1871, ab 1888 Präsident der von ihm organisierten Physikalischtechnischen Reichsanstalt Charlottenburg.

Berühmt durch: Augenspiegel (1850), Opthalmometer (1852), Geschwindigkeit der Nervenleitung (1854), Sinnesphysiologie (1856), Helmholtzsche Wirbelsätze der Hydrodynamik (1858/68), Grundlagen der Mathematik (1866/68), Theorie der Elektrodynamik (ab 1870), "Thermodynamische Vorgänge" (bes. Elektrochemie 1881/82). Helmholtz erkannte als erster die Bedeutung von Maxwells elektromagnetischer Lichttheorie (Lehrer von Heinrich Hertz). Handbuch der Physiologischen Optik. Lehre von den Tonempfindungen (1862). Er ist der große Vollender der klassischen Physik: Vorlesungen über Theoretische Physik (6 Bände, posthum 1897-1907). Er legte großen Wert auf sachgemäße, ungeklärte Hypothesen vermeidende Popularisierung (2 Bände "Vorträge und Reden", Herausgabe von Tyndalls Werken).