Professor für Physiologie an der Universität Berlin (seit 1855).

Du Bois-Reymond gehörte zu den angesehensten Berliner Gelehrten seiner Zeit. Unter ihm wurde die Physiologie zu einem selbständigen Lehrgegenstand der Universität. Er gewann grundlegende Erkenntnisse über die Arbeitsweise der Muskeln und Nerven durch die Anwendung physikalischer Meßmethoden in der Allgemeinen Physiologie. Die Ergebnisse seiner Forschungen sind in dem mehrbändigen Werk "Untersuchungen über die thierische Elektrizität" (1848-1884) niedergelegt. 

In einer viel beachteten Rede "Über die Grenzen des Naturerkennens" (1872) prägte Du Bois-Reymond das mit seinem Namen verbundene Zitat "Ignoramus et ignorabimus".