Jacobus Henricus van ‘t Hoff nació en Rotterdam, Países Bajos, el 30 de agosto de 1852. Fue el tercer hijo de una familia de siete hijos de Jacobus Henricus van ‘ t Hoff, un médico, y Alida Jacoba Kolff.En 1869 ingresó en la Escuela Politécnica de Delft y obtuvo su diploma de tecnología en 1871. Su decisión de seguir una carrera puramente científica, sin embargo, se produjo poco después durante las vacaciones de trabajo en una fábrica de azúcar, cuando se anticipó a una triste profesión como tecnólogo. Después de haber pasado un año en Leiden, principalmente para las matemáticas, se fue a Bonn para trabajar con A. F. Kekulé desde el otoño de 1872 hasta la primavera de 1873; este período fue seguido por otro en París con A. Wurtz, cuando asistió a una gran parte del plan de estudios para 1873-1874. Regresó a Holanda en 1874 y obtuvo su título de doctor ese mismo año con E. Mulder en Utrecht.
En 1876 se convirtió en profesor en el Colegio Veterinario de Utrecht, pero dejó este puesto para un puesto similar en la Universidad de Ámsterdam al año siguiente. En 1878 llegó su nombramiento como Profesor de Química, Mineralogía y Geología en la misma universidad. Después de haber ocupado esta cátedra durante 18 años, aceptó una invitación para ir a Berlín como Profesor Honorario, conectado con una membresía de la Real Academia de Ciencias de Prusia. La razón principal de este cambio fue el hecho de que estaba sobrecargado de obligaciones para dar conferencias elementales y examinar a un gran número de estudiantes, incluidos incluso los de propedéutica médica, lo que le dejaba con muy poco tiempo para hacer su propio trabajo de investigación. Fue un ardiente defensor de la creación de una clase especial de trabajadores científicos. En su nuevo puesto permaneció hasta el final de su vida.
van ‘ t Hoff ha adquirido fama particularmente por sus publicaciones que hicieron época. Su tesis doctoral (1874) se tituló Bijdrage tot de Kennis van Cyaanazijnzuren en Malonzuur (Contribución al conocimiento de los ácidos cianoacéticos y el ácido malónico). De mucho mayor peso, sin embargo, fue su publicación que apareció varios meses antes: Voorstel tot Uitbreiding der Tegenwoordige in de Scheikunde gebruikte Structuurformules in de Ruimte, etc. (Propuesta para el desarrollo de fórmulas estructurales químicas tridimensionales). Este pequeño folleto, que consta de doce páginas de texto y diagramas de una página, dio el impulso al desarrollo de la estereoquímica. El concepto de «átomo de carbono asimétrico», tratado en esta publicación, proporcionó una explicación de la aparición de numerosos isómeros, inexplicables mediante las fórmulas estructurales entonces vigentes. Al mismo tiempo, señaló la existencia de una relación entre la actividad óptica y la presencia de un átomo de carbono asimétrico.
Sus ideas revolucionarias, sin embargo, solo encontraron aceptación después de la publicación, en 1875, de su Chimie dans l’Espace; especialmente cuando dos años más tarde apareció la traducción al alemán, con una introducción de J. Wislicenus. (La traducción al inglés: La química en el Espacio no apareció hasta 1891. En sus Dix Années dans l’Histoire d’une Théorie (Diez años en la historia de una teoría) llamó la atención sobre el hecho de que J. A. Le Bel había llegado de forma independiente a las mismas ideas, aunque en una forma más abstracta.
En 1884 apareció su libro Études de Dynamique chimique (Estudios en química dinámica), en el que entró por primera vez en el campo de la química física. De gran importancia fue su desarrollo de la relación termodinámica general entre el calor de conversión y el desplazamiento del equilibrio como resultado de la variación de temperatura. A volumen constante, el equilibrio en un sistema tenderá a cambiar en una dirección tal que se oponga al cambio de temperatura que se impone al sistema. Por lo tanto, la reducción de la temperatura produce el desarrollo de calor, mientras que el aumento de la temperatura produce la absorción de calor. Este principio de equilibrio móvil fue posteriormente (1885) puesto en una forma general por Le Chatelier, que amplió el principio para incluir la compensación, por cambio de volumen, por cambios de presión impuestos, ahora se conoce como el principio de van ‘t Hoff – Le Chatelier.
Al año siguiente, en 1885, siguió L’Équilibre chimique dans les Systèmes gazeux ou dissous à I’État dilué (Equilibrios químicos en sistemas gaseosos o soluciones fuertemente diluidas), que trataba de esta teoría de soluciones diluidas. Aquí demostró que la «presión osmótica» en soluciones suficientemente diluidas es proporcional a la concentración y a la temperatura absoluta, de modo que esta presión puede representarse mediante una fórmula que solo se desvía de la fórmula para la presión de gas por un coeficiente i. También determinó el valor de i mediante varios métodos, por ejemplo, mediante la presión de vapor y los resultados de Raoult sobre la disminución del punto de congelación. Así, van ‘ t Hoff pudo demostrar que las leyes termodinámicas no solo son válidas para gases, sino también para soluciones diluidas. Sus leyes de presión, dadas por la validez general de la teoría de disociación electrolítica de Arrhenius (1884-1887) – el primer extranjero que vino a trabajar con él a Ámsterdam (1888) – son consideradas las más completas e importantes en el ámbito de las ciencias naturales.
Durante su período en Berlín, de 1896 a 1905, se dedicó continuamente al problema del origen de los depósitos oceánicos, con especial referencia a los formados en Stassfurt. En este extenso trabajo fue especialmente asistido por W. Meyerhoffer, que había trabajado previamente con él en Ámsterdam durante varios años. Probablemente fue el primero en aplicar resultados a pequeña escala, obtenidos en el laboratorio, a fenómenos que ocurren a gran escala en la naturaleza. Los resultados de esta ambiciosa investigación, publicados en su mayoría en las Actas de la Academia Prusiana de Ciencias, fueron resumidos por él en una obra de dos volúmenes Zur Bildung ozeanischer Salzablagerungen, 1905-1909.
van ‘ t Hoff valoró en gran medida el poder de la imaginación en el trabajo científico, como se desprende de su discurso inaugural al asumir su cátedra en Ámsterdam: Verbeeldingskracht in de Wetenschap (El poder de la imaginación en la ciencia), en el que, después de un estudio bastante elaborado de biografías, llegó a la conclusión de que los científicos más prominentes han poseído esta cualidad en un alto grado. Wilhelm Ostwald, que junto con él estableció la Zeitschrift für physikalische Chemie en Leipzig, y puede ser considerado como fundador de la química física.
De las numerosas distinciones, él mismo mencionó la concesión del primer Premio Nobel de Química (1901) para él como el punto culminante de su carrera. En 1885 fue nombrado miembro de la Real Academia de Ciencias de los Países Bajos, después de que su nominación se hubiera retenido en 1880 debido a un número insuficiente de votos, una prueba de que sus ideas inicialmente encontraron poca aceptación en su propio país. Entre sus otras distinciones se encuentran los doctorados honorarios de Harvard y Yale (1901), la Universidad Victoria de Manchester (1903), Heidelberg (1908); la Medalla Davy de la Royal Society (1893), la Medalla Helmholtz de la Academia Prusiana de Ciencias (1911); también fue nombrado Caballero de la Legión de Honor (1894), Senador der Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft (1911). También fue miembro honorario de la Sociedad Química de Londres (1898), de la Real Academia de Ciencias de Gotinga (1892), de la Sociedad Química Americana (1898), de la Academia de Ciencias de París (1905).
van ‘t Hoff era un amante de la naturaleza; como estudiante en Leyden, participaba con frecuencia en las excursiones botánicas, y más tarde en Bonn disfrutaba plenamente de las montañas de los alrededores, dando largos paseos en compañía o solo. Su descripción bastante detallada de su viaje a los Estados Unidos, resultado de una invitación a dar una conferencia en la Universidad de Chicago, demuestra ampliamente su amor por los viajes. Su receptividad a la filosofía y su predilección por la poesía ya eran evidentes en sus primeros años de escuela: Lord Byron era su ídolo.En 1878 se casó con Johanna Francina Mees. Tuvieron dos hijas, Johanna Francina b. 1880) y Aleida Jacoba (b. 1882) y sus dos hijos, Jacobus Hendricus b. 1883) y Govert Jacob (b. 1889).
van ‘t Hoff murió el 1 de marzo de 1911 en Steglitz, cerca de Berlín.