Quinto di dodici figli, si interessò di matematica, antropologia, mineralogia, ottica e fisica sperimentale. Si specializzò nella costruzione di apparecchi ottici di precisione, soprattutto microscopi e realizzò lenti di elevata qualità, imponendosi con le sue innovazioni nel settore dell'ottica.
Iniziò a lavorare presso varie ditte costruttrici di strumenti a Stuttgart, Darmstadt, Vienna e Berlino e poi nel 1846 fondò la sua officina a Jena. Ricevette nel 1861 la medaglia d'oro dell'esposizione industriale della Turingia come migliore strumento per la ricerca prodotto in Germania, assegnato al microscopio Stand I del 1857. Al 1866 risale l'inizio della collaborazione, che diede nel tempo ottimi risultati, con il fisico Ernst Abbe (1840-1905), illustre studioso di ottica.