Александр фон Гумбольдт (Humboldt) родился 14 сентября 1769 года в дворянской семье в Германии (Берлин). Детство учёного прошло в родовом замке с поэтичным названием Тегель. Условия, при которых они росли (вместе со старшим братом Вильгельмом) и воспитывались, были как нельзя более благоприятны для развития. Оба мальчика получили домашнее воспитание.

Александру наука давалась туго. Память у него была хорошая, но быстротой соображения он не отличался и далеко отставал в этом отношении от Вильгельма, который легко и быстро схватывал всякий предмет.

В 1783 году братья вместе со своим воспитателем переселились в Берлин. Требовалось расширить их образование, для чего были приглашены различные учёные. Частные лекции и жизнь в Берлине продолжались до 1787 года, когда оба брата отправились во Франкфурт-на-Одере для поступления в университет. Вильгельм поступил на юридический факультет, а Александр — на камеральный.

Александр Гумбольдт оставался во Франкфуртском университете только год. Затем около года провёл в Берлине, изучая технологию, греческий язык и ботанику. Занятия Александра имели энциклопедический характер. Классическая литература, история, естествознание, математика интересовали его в одинаковой степени. В Гёттингенском университете Гумбольдт оставался до 1790 года. Потом начались его самостоятельные занятия.

В марте 1790 года Александр предпринял путешествие вместе с Форстером из Майнца по Рейну в Голландию, оттуда — в Англию и Францию. Желание поближе познакомиться с геологией и слава Фрейбергской академии увлекли его во Фрейберг, куда он отправился в 1791 году. Здесь читал геологию знаменитый Вернер, глава школы нептунистов. Первая научная работа, написанная Гумбольдтом с позиций господствовавшего тогда нептунизма, была посвящена базальтам (1790).

После того как он оставил Фрейберг, окончились учебные годы Гумбольдта, так как с 1792 года началась его служебная деятельность. В это время ему было 23 года. Способности Александра теперь обнаружились в полном блеске. Он обладал обширными и разносторонними знаниями, владел несколькими языками, напечатал ряд самостоятельных исследований по геологии, ботанике и физиологии и обдумывал планы будущих путешествий.

Весной 1792 года Гумбольдт получил место асессора департамента горных дел в Берлине, а в августе был назначен обер-бергмейстером (начальником горного дела) в Ансбахе и Байрейте, с жалованьем в 400 талеров. Занятия, связанные с этой должностью, вполне совпадали с желаниями Гумбольдта, глубоко интересовавшегося минералогией и геологией. Постоянные разъезды, которых требовала его должность, имели значение как подготовка к будущим путешествиям.

В 1793 году было опубликовано его ботанико-физиологическое исследование «Подземная флора Фрейберга», в которой Гумбольдт обобщил свои наблюдения о тайнобрачных растениях.

Крупнейшей работой этого периода были обширные исследования с электричеством над животными, предпринятые Гумбольдтом после ознакомления его с открытием Гальвани. Результатом этих исследований явилось двухтомное сочинение «Опыты над раздраженными мускульными и нервными волокнами», напечатанное только в 1797—1799 годах. Часть этих опытов была им произведена над собственным телом при содействии доктора Шаллерна: спина Гумбольдта служила объектом исследования, на ней специально делались раны и затем они гальванизировались различными способами. Шаллерн наблюдал за результатами, так как Гумбольдт, понятно, мог только ощущать их.

В 1799 году Гумбольдт вместе с французким ботаником Э. Бонпланом отправляется в длительное путешествие по Южной Америке и Мексике.

В 1799 году Гумбольдт прибывает в Мадрид, где встречается с министром иностранных дел Испании и самим испанским королём. Итог этой аудиенции для Гумбольдта был просто сказочным подарком: король разрешил провести любые исследования в испанских владениях в Новом Свете без каких-либо ограничений, и самое главное — без встречных обязательств со стороны самого путешественника.

Из Испании местным властям были разосланы предписания всячески помогать экспедиции Гумбольдта. «Никогда ещё испанское правительство не давало путешественнику такой неограниченной свободы», — писал об этом сам Гумбольдт. Вскоре он на корабле, носящем символическое название «Писарро», отправился к берегам Южной Америки, где и провёл почти 5 лет, занимаясь научной работой — «физика мира, строение земного шара, анализ воздуха, физиология растений и животных, морских течений» и многое другое.

Гумбольдт проследовал и по части древних индейских маршрутов — на пироге из Апуре, потом от Ориноко до Ангостуры, ночуя в зарослях среди диких животных. Но особенно его поразили памятники цивилизации инков, их полные тайны заброшенные города и дороги. По этим инкским дорогам он проделал часть своего длинного пути. В мировой истории навечно осталась фраза, сказанная Александром Гумбольдтом: «Эти дороги инков — самое выдающееся творение человека за всю его длинную историю».

Только 3 августа 1804 года, после почти пятилетнего пребывания в Америке, Гумбольдт высадился в Бордо. Результаты путешествия были впечатляющи. До Гумбольдта только один пункт внутри Южной Америки — Кито — был точно определён астрономически, геологическое строение её было вовсе неизвестно.

Александр Гумбольдт определил широту и долготу многих пунктов, произвёл около 700 гипсометрических измерений (измерение высот), то есть создал географию и орографию местности, исследовал её геологию, собрал данные о климате страны и уяснил его отличительные черты. Удалось ему собрать и огромные ботанические, зоологические коллекции — одних растений около четырёх тысяч видов, в том числе тысячу восемьсот новых для науки.

Было доказано соединение систем Амазонки и Ориноко, исправлены и пополнены карты течения обеих рек, определено направление некоторых горных цепей и открыты новые, дотоле неизвестные, уяснено распределение гор и низменностей, нанесено на карту морское течение вдоль западных берегов Америки, названное Гумбольдтовым. Им не оставлены без внимания и этнография, археология, история, языки, политическое состояние стран: по всем этим предметам собран богатейший материал, разработанный впоследствии частью самим Гумбольдтом, частью его сотрудниками.

После своего триумфального возвращения из Латинской Америки прославленный учёный 20 лет обрабатывал и записывал свои наблюдения, ставшие самым фундаментальным трудом по изучению Южной Америки в XIX веке. Эти 30 огромных томов вышли в свет в 1807-1834 гг. под названием «Путешествие в равноденственные области Нового Света», большую часть которого составляют описания растений (16 тт.), астрономо-геодезические и картографические материалы (5 тт.), другую часть — зоология и сравнительная анатомия, описание путешествия и др. По материалам экспедиции Гумбольдт опубликовал ряд других работ, в том числе «Картины природы» (1808, рус. пер., 1855 и 1959). Впервые за всю историю Южная Америка была описана так подробно.

В 1805 году Александр Гумбольдт отправился в Италию, к брату. В 1806-1807 годах он жил в Берлине, а затем попросил прусского короля позволить ему жить в Париже и получил разрешение. После этого он прожил во Франции почти двадцать лет (1809-1827), уезжая из неё лишь изредка и ненадолго.

Пребывание в «столице мира» было посвящено почти исключительно работе. Гумбольдт вставал около 7 часов утра, в 8 отправлялся к своему другу Ф. Араго или в институт, где работал до 11-12 часов, затем завтракал на скорую руку и снова принимался за работу. Около семи вечера учёный обедал, после обеда посещал друзей и салоны. Лишь около полуночи возвращался домой и опять работал до двух, а то и до половины третьего. Таким образом, для сна оставалось 4-5 часов в сутки. «Периодический сон считается устарелым предрассудком в семье Гумбольдтов», — говаривал он, шутя. Такой деятельный образ жизни он вёл до самой смерти и, что всего удивительнее, оставался всегда здоровым и сильным физически и умственно.

Этот период его деятельности можно назвать периодом открытий, последующие годы жизни были посвящены уже главным образом продолжению и развитию ранее сделанных исследований.

Работы Александра Гумбольдта представляют столь обширную энциклопедию естествознания, все они связаны в одно целое идеей физического мироописания. Ещё во время службы обер-бергмейстером Гумбольдт начал исследования химического состава воздуха. Позднее они были продолжены вместе с Гей-Люссаком и привели к следующим результатам: состав атмосферы вообще остаётся постоянным, количество кислорода в воздухе равняется двадцати одному проценту, воздух не содержит заметной примеси водорода. Это было первое точное исследование атмосферы, и позднее его работы подтвердили в существенных чертах эти данные.

Целый ряд исследований Александр Гумбольдт посвятил температуре воздуха. Для того, чтобы открыть причины различия температуры, необходимо было иметь картину распределения тепла на земном шаре и метод для дальнейшей разработки этой картины. Эту двойную задачу исполнил Гумбольдт, установив так называемые изотермы — линии, связывающие места с одинаковой средней температурой в течение известного периода времени. Работа об изотермах послужила основанием сравнительной климатологии, и Гумбольдт может считаться творцом этой сложнейшей и труднейшей отрасли естествознания.

Распределение растений на земном шаре находится в такой строгой зависимости от распределения тепла и других климатических условий, что, только имея картину климатов, можно подумать об установлении растительных областей. До Александра Гумбольдта ботанической географии как науки не существовало. Работы Гумбольдта создали эту науку, определили содержание уже существовавшего термина.

В основу ботанической географии Гумбольдт положил климатический принцип. Он указал аналогию между постепенным изменением растительности от экватора к полюсу и от подошвы гор к вершине Учёный охарактеризовал растительные пояса, чередующиеся по мере подъёма на вершину горы или при переходе от экватора в северные широты, сделал первую попытку разделения земного шара на ботанические области. Гумбольдт открыл относительные изменения в составе флоры, преобладании тех или других растений параллельно климатическим условиям.

Принцип, установленный Гумбольдтом, остаётся руководящим принципом этой науки, и, хотя сочинения его устарели, за ним навсегда останется слава основателя ботанической географии.

Несколько важных открытий он совершил, проводя исследования земного магнетизма. Александр Гумбольдт первый фактически доказал, что напряжённость земного магнетизма изменяется в различных широтах, уменьшаясь от полюсов к экватору. Ему же принадлежит открытие внезапных возмущений магнитной стрелки («магнитные бури»), происходящих, как показали позднейшие исследования, одновременно в различных точках земного шара под влиянием неразгаданных ещё причин. Далее, им было открыто вторичное отклонение магнитной стрелки в течение суток. Стрелка не остаётся неподвижной, а перемещается сначала в одном направлении, потом в противоположном. Гумбольдт показал, что это явление повторяется дважды в течение суток. Он же показал, что магнитный экватор (линия, соединяющая пункты, где магнитная стрелка стоит горизонтально) не совпадает с астрономическим.

В работе, предпринятой вместе с Био, Александр Гумбольдт  пытался определить магнитный экватор, но недостаток данных заставил авторов предположить здесь гораздо большую правильность, чем существующая в действительности.

В начале 19-го столетия геология ещё только начинала своё становление. Явившись в начале своей деятельности сторонником Вернера, Гумбольдт впоследствии сделался одним из главных двигателей плутонической теории. Гумбольдт оказал содействие её торжеству, главным образом, своими исследованиями о вулканах.

Многочисленные и разнообразные научные работы не мешали Гумбольдту интересоваться политикой, придворными новостями и даже, попросту говоря, сплетнями и пустячками, известными под названием «новостей дня». В салонах он блистал не только учёностью, красноречием и остроумием, но и знанием всяких анекдотов и мелочей, занимавших общество.

Прусский король Фридрих-Вильгельм III был лично расположен к Гумбольдту, любил его беседу и дорожил его обществом. В 1826 году он пригласил своего учёного друга переселиться в Берлин.

В 1827 году переехал из Парижа в Берлин, где исполнял обязанности камергера и советника прусского короля.

В первый же год своей жизни в Берлине он прочёл ряд публичных лекций «о физическом мироописании». Лекции привлекли множество слушателей. Не только берлинские жители стекались на них толпами, но и из других городов Европы приезжали любопытные послушать Гумбольдта. Король и его семейство, важнейшие сановники, придворные дамы, профессора и литераторы присутствовали тут вместе с бесчисленной публикой из самых разнообразных слоёв общества.

Чтения начались 3 ноября 1827 года и кончились 26 апреля 1828 года. По окончании лекций особо назначенный комитет поднёс Гумбольдту медаль с изображением солнца и надписью «Озаряющий весь мир яркими лучами».

Русский император Николай I предложил учёному предпринять путешествие на Восток «в интересе науки и страны». Такое предложение как нельзя более соответствовало желаниям Гумбольдта, и он, разумеется, принял его, попросив только отсрочки на год для приведения к концу некоторых начатых работ и подготовки к путешествию.

12 апреля 1829 года Александр Гумбольдт оставил Берлин и 1 мая прибыл в Петербург. Отсюда путешественники отправились через Москву и Владимир в Нижний Новгород. Из Нижнего учёный поплыл по Волге в Казань, оттуда — в Пермь и Екатеринбург. Здесь, собственно, начиналось настоящее путешествие. В течение нескольких недель путешественники двигались по Нижнему и Среднему Уралу, исследовали его геологию. Затем Гумбольдт отправился в Сибирь. Он посетил рудники и заводы Алтая, совершил восхождение в горы, вёл наблюдения за магнетизмом, общие геологические и географические исследования. По итогам своего путешествия учёным был представлен отчёт, где он подробно описал своё пребывание на Алтае и отметил необходимость освоения ресурсов региона. Работы А. Гумбольдта оказали большое влияние на развитие естествознания, на взгляды Ч. Дарвина, Н. Северцова, К. Рулье, В. Докучаева, В. Вернадского. Он является одним из основоположников современной географии растений, геофизики, гидрографии.

Последним пунктом путешествия стала Астрахань. Гумбольдт «не хотел умирать, не повидав Каспийского моря».

Из Астрахани путешественники совершили небольшую поездку по Каспийскому морю, затем отправились обратно в Петербург, куда прибыли 13 ноября 1829 года.

Благодаря удобствам, которыми пользовались путешественники, и их научному рвению, эта экспедиция дала богатые результаты. Два года учёный обрабатывал результаты экспедиции в Париже.

Разработанные им методологические принципы о материальности и единстве природы, взаимосвязях явлений и процессов, их взаимообусловленности и развитии были высоко оценены Ф. Энгельсом (см. «Диалектика природы», 1969, с. 166). Он называл имя Гумбольдта в ряду других учёных, творческая деятельность которых послужила развитию материалистического направления в естествознании, пробивала брешь в метафизическом образе мышления.

Исходя из общих принципов и применяя сравнительный метод, Гумбольдт создавал физическую географию, призванную выяснить закономерности на земной поверхности, в её твёрдой, жидкой и воздушной оболочках. Воззрения Гумбольдта послужили основой общего землеведения (общей физической географии) и ландшафтоведения, а также географии растений и климатологии. 

Гумбольдт обосновал идею закономерного зонального распространения растительности на поверхности Земли (широтная и вертикальная зональность), развивал экологическое направление в географии растений. В связи с последним уделял большое внимание изучению климата и впервые широко применил для его характеристики среднестатистические показатели, разработал метод изотерм и составил схематическую карту их распределения для Северного полушария.

Гумбольдт дал подробную характеристику континентального и приморского климатов, указал на причины их различий и процессы формирования.

С 1832 года Александр Гумбольдт жил главным образом в Берлине, навещая, однако, по временам столицу мира и другие города Европы.

В 1842 году он был назначен канцлером ордена pour Ie merite, учреждённого еще Фридрихом II для награды за военные заслуги. Фридрих Вильгельм IV придал ему гражданский класс. Орден должен был выдаваться величайшим представителям науки, искусства и литературы в Германии и Европе.

Александр Гумбольдт получил бесчисленное количество наград и отличий, сыпавшихся на него со стороны правительств и учёных учреждений. Имя его увековечено на географических картах, в учебниках зоологии и ботаники и т. д. Многие реки, горы носят его имя.

Вряд ли можно назвать другого учёного, пользовавшегося такой популярностью. Он был как бы солнцем учёного мира, к которому тянулись все крупные и мелкие деятели науки. К нему ездили на поклон, как благочестивые католики к папе. Нарочно заезжали в Берлин посмотреть Александра Гумбольдта — «поцеловать папскую туфлю».

Среди публики его слава поддерживалась общедоступными сочинениями. Эта сторона его деятельности увенчалась, наконец, давно задуманным «Космосом». В этом фундаментальном пятитомном труде он написал о старинных картах Америки, о тех причинах, которые привели к открытию Америки и об истории первых экспедиций. Эти уникальные материалы до сих пор используются во многих научных статьях. «Космос» представляет свод знаний первой половины 19-го столетия и, что всего драгоценнее, свод, составленный специалистом, потому что Гумбольдт был специалистом во всех областях, кроме разве высшей математики. Это почти невероятно, но это так.

Но только в 1845 году вышел, наконец, первый том. Пятый не был закончен, и работа над ним оборвалась вместе с жизнью учёного.

Необыкновенная деятельность и умственное напряжение, казалось, должны бы были ослабить его физические и духовные силы. Но природа сделала для него исключение. В последние годы жизни, приближаясь к девяностолетнему возрасту, он вёл такой же деятельный образ жизни, как когда-то в Париже.

Александр Гумбольдт скончался 6 мая 1859 года.

Имя А. Гумбольдта значится в рядах первых исследователей Алтая, а его идеи находят отражение в результатах современных исследований.

Круг научных интересов Гумбольдта был настолько широк, что современники называли его «Аристотелем 19 века». Он был связан дружбой и научными интересами с И. В. Гёте, Ф. Шиллером, П. Далласом, Д. Ф. Араго, К. Гауссом, Л. Бухом, в России — с А. Я. Купфером, Ф. П. Дитке, Н. И. Лобачевским, Д. М. Перевощиковым, И. М. Симоновым, В. Я. Струве.

Гумбольдт являлся поборником гуманизма и разума, выступал против неравенства рас и народов, против захватнических войн. Именем Гумбольдта назван ряд географических объектов, в том числе хребты в Центральной Азии (хребет Улан-Дабан) и Северной Америке, гора на о. Новая Каледония, ледник на Северо-Западе Гренландии, река и несколько населённых пунктов в США, ряд растений, минерал и кратер на Луне. Имя братьев Александра и Вильгельма Гумбольдтов носит университет в Берлине (ГДР).