Der Sohn eines Werkmeisters aus Eisenach studierte Physik und wurde schon mit 23 Jahren Privatdozent in Jena, 1870 wurde er Professor, 1878-89 Leiter der Sternwarte in Jena.

1866 trat er mit /Zeiss in Verbindung, für den er Berechnungen der Mikroskopobjektive ausführte. Seine Forschungen leiteten eine neue Epoche im Mikroskope-Bau ein.

1875 wurde er Teilhaber der optischen Werkstätte und nach dem Tode n Zeiss 1889 alleiniger Inhaber der Zeiss-Werke, denen er inzwischen auch das Glaswerk n Otto Schott angegliedert hatte.

Er gründete die Carl-Zeiss-Stiftung, der er das gesamte Werk übergab und als deren Leiter er n 1891 an fungierte.