Jacobus Henricus van ‘t Hoff est né à Rotterdam, aux Pays-Bas, le 30 août 1852. Il était le troisième enfant d’une famille de sept enfants de Jacobus Henricus van ‘t Hoff, médecin, et d’Alida Jacoba Kolff.
En 1869, il entre à l’École polytechnique de Delft et obtient son diplôme de technologie en 1871. Sa décision de suivre une carrière purement scientifique, cependant, est venue peu après pendant les vacances – travail dans une usine de sucre alors qu’il s’attendait à une morne profession de technologue. Après avoir passé une année à Leyde, principalement pour les mathématiques, il se rendit à Bonn pour travailler avec A.F. Kekulé de l’automne 1872 au printemps 1873; cette période fut suivie d’une autre à Paris avec A. Wurtz, où il suivit une grande partie du programme d’études pour 1873-1874. Il retourne en Hollande en 1874 et obtient son doctorat la même année sous la direction de E. Mulder à Utrecht.
En 1876, il devint professeur au Collège vétérinaire d’Utrecht, mais quitta ce poste pour un poste similaire à l’Université d’Amsterdam l’année suivante. En 1878, il est nommé professeur de chimie, de minéralogie et de géologie dans la même université. Après avoir occupé cette chaire pendant 18 ans, il a accepté une invitation à se rendre à Berlin en tant que Professeur honoraire, lié à un membre de l’Académie Royale des Sciences de Prusse. La principale raison de ce changement était le fait qu’il était surchargé d’obligations de donner des conférences élémentaires et d’examiner un grand nombre d’étudiants, y compris même ceux en propédeutique médicale, ce qui lui laissait trop peu de temps pour faire ses propres travaux de recherche. Il était un ardent défenseur de la création d’une classe spéciale de travailleurs scientifiques. À son nouveau poste, il est resté jusqu’à la fin de sa vie.
van ‘t Hoff a acquis une renommée en particulier par ses publications d’époque. Sa thèse de doctorat (1874) s’intitule Bijdrage tot de Kennis van Cyaanazijnzuren en Malonzuur (Contribution à la connaissance des acides cyanoacétiques et de l’acide malonique). Cependant, sa publication, parue plusieurs mois auparavant, avait un poids bien plus important : Voorstel tot Uitbreiding der Tegenwoordige in de Scheikunde gebruikte Structururformules in de Ruimte, etc. (Proposition pour le développement de formules structurales chimiques tridimensionnelles). Cette petite brochure, composée de douze pages de texte et de diagrammes d’une page, a donné l’impulsion au développement de la stéréochimie. Le concept d’”atome de carbone asymétrique », traité dans cette publication, a fourni une explication de l’apparition de nombreux isomères, inexplicables au moyen des formules structurales alors en vigueur. En même temps, il a souligné l’existence d’une relation entre l’activité optique et la présence d’un atome de carbone asymétrique.
Ses idées révolutionnaires, cependant, ne trouvent leur acceptation qu’après la publication, en 1875, de sa Chimie dans l’Espace ; surtout lorsque deux ans plus tard paraît la traduction allemande, avec une introduction de J. Wislicenus. (La traduction française: La chimie dans l’espace n’est apparue qu’en 1891.) Dans ses Dix Années dans l’Histoire d’une Théorie, il a attiré l’attention sur le fait que J.A. Le Bel était arrivé indépendamment aux mêmes idées, mais sous une forme plus abstraite.
En 1884 paraît son livre Études de Chimie dynamique, dans lequel il entre pour la première fois dans le domaine de la chimie physique. Son développement de la relation thermodynamique générale entre la chaleur de conversion et le déplacement de l’équilibre résultant de la variation de température était d’une grande importance. À volume constant, l’équilibre d’un système aura tendance à se déplacer de manière à s’opposer au changement de température qui est imposé au système. Ainsi, l’abaissement de la température entraîne le développement de chaleur tandis que l’augmentation de la température entraîne l’absorption de chaleur. Ce principe d’équilibre mobile a ensuite été (1885) mis sous une forme générale par Le Chatelier, qui l’a étendu pour inclure la compensation, par changement de volume, des changements de pression imposés – il est maintenant connu sous le nom de principe de van ‘t Hoff-Le Chatelier.
L’année suivante, en 1885, suivit L’Équilibre chimique dans les Systèmes gazeux ou dissous à I État dilué, qui traitait de cette théorie des solutions diluées. Il a démontré ici que la ”pression osmotique » dans des solutions suffisamment diluées est proportionnelle à la concentration et à la température absolue de sorte que cette pression peut être représentée par une formule qui ne s’écarte de la formule de pression de gaz que par un coefficient i. Il a également déterminé la valeur de i par diverses méthodes, par example au moyen de la pression de vapeur et des résultats de Raoult sur l’abaissement du point de congélation. Ainsi van ‘t Hoff a pu prouver que les lois thermodynamiques ne sont pas seulement valables pour les gaz, mais aussi pour les solutions diluées. Ses lois de pression, données de manière générale par la théorie de la dissociation électrolytique d’Arrhenius (1884-1887) – le premier étranger venu travailler avec lui à Amsterdam (1888) – sont considérées comme les plus complètes et les plus importantes dans le domaine des sciences naturelles.
Pendant sa période berlinoise, il a été de 1896 à 1905 continuellement engagé sur le problème de l’origine des dépôts océaniques, avec une référence particulière à ceux formés à Stassfurt. Dans ce vaste travail, il a été particulièrement assisté par W. Meyerhoffer, qui avait déjà travaillé avec lui à Amsterdam pendant plusieurs années. Il a probablement été le premier à appliquer des résultats à petite échelle, obtenus en laboratoire, à des phénomènes se produisant à grande échelle dans la nature. Les résultats de cette enquête ambitieuse, principalement publiés dans les Actes de l’Académie prussienne des sciences, ont été résumés par lui dans un ouvrage en deux volumes Zur Bildung ozeanischer Salzablagerungen, 1905-1909.
van ‘t Hoff a beaucoup apprécié le pouvoir de l’imagination dans le travail scientifique, comme le montre son discours inaugural lors de son entrée en poste à Amsterdam: Verbeeldingskracht in de Wetenschap (Le pouvoir de l’imagination dans la science), dans lequel, après une étude assez élaborée des biographies, il est arrivé à la conclusion que les scientifiques les plus éminents possédaient cette qualité à un degré élevé. Wilhelm Ostwald, qui avec lui a créé la Zeitschrift für physikalische Chemie à Leipzig, et peut être considéré comme fondateur de la chimie physique.
Parmi les nombreuses distinctions, il a lui-même mentionné l’attribution du premier Prix Nobel de chimie (1901) comme le point culminant de sa carrière. En 1885, il est nommé membre de l’Académie royale des sciences des Pays–Bas, après que sa nomination a été refusée en 1880 en raison d’un nombre insuffisant de voix – une preuve que ses idées ont d’abord été peu acceptées dans son propre pays. Parmi ses autres distinctions figurent les doctorats honorifiques de Harvard et de Yale (1901), de l’Université Victoria, de Manchester (1903), de Heidelberg (1908); la Médaille Davy de la Royal Society (1893), la Médaille Helmholtz de l’Académie prussienne des Sciences (1911).; il est également nommé Chevalier de la Légion d’Honneur (1894), Sénateur de la Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft (1911). Il est également membre ou membre honoraire de la Chemical Society de Londres (1898), de l’Académie Royale des Sciences de Gottingen (1892), de l’American Chemical Society (1898), de l’Académie des Sciences de Paris (1905).
van ‘t Hoff était un amoureux de la nature; en tant qu’étudiant à Leyden, il participait fréquemment aux excursions botaniques, et plus tard à Bonn, il appréciait pleinement les montagnes des environs, faisant de longues promenades en compagnie ou seul. Sa description assez détaillée de son voyage aux États-Unis, résultant d’une invitation à donner des conférences à l’Université de Chicago, montre amplement son amour du voyage. Sa réceptivité pour la philosophie et sa prédilection pour la poésie étaient déjà apparentes dans ses premières années d’école – Lord Byron était son idole.
En 1878, il épouse Johanna Francina Mees. Ils eurent deux filles, Johanna Francina (née en 1880) et Aleida Jacoba (née en 1882) et deux fils, Jacobus Hendricus (né en 1883) et Govert Jacob (né en 1889).
van ‘t Hoff meurt le 1er mars 1911 à Steglitz près de Berlin.