Jacobus Henricus van ‘t Hoff nacque a Rotterdam, nei Paesi Bassi, il 30 agosto 1852. Era il terzo figlio di una famiglia di sette figli di Jacobus Henricus van ‘ t Hoff, un medico, e Alida Jacoba Kolff.
Nel 1869 entrò nella Scuola Politecnica di Delft e ottenne il diploma di tecnologia nel 1871. La sua decisione di seguire una carriera puramente scientifica, tuttavia, arrivò poco dopo durante le vacanze-lavoro in una fabbrica di zucchero quando anticipò per sé una triste professione di tecnologo. Dopo aver trascorso un anno a Leida, soprattutto per la matematica, è andato a Bonn per lavorare con A. F. Kekulé dall’autunno 1872 alla primavera del 1873; questo periodo è stato seguito da un altro a Parigi con A. Wurtz, quando ha frequentato gran parte del curriculum per il 1873-1874. Tornò in Olanda nel 1874 e conseguì il titolo di dottore nello stesso anno sotto E. Mulder a Utrecht.
Nel 1876 divenne docente presso il Veterinary College di Utrecht, ma ha lasciato questo post per una posizione simile presso l’Università di Amsterdam l’anno successivo. Nel 1878 venne nominato Professore di Chimica, Mineralogia e Geologia presso la stessa università. Dopo aver occupato questa cattedra per 18 anni ha accettato un invito ad andare a Berlino come Professore onorario, collegato con un membro della Reale Accademia prussiana delle Scienze. La ragione principale di questo cambiamento è stato il fatto che egli è stato sovraccaricato con l’obbligo di tenere lezioni elementari e di esaminare un gran numero di studenti, compresi anche quelli per propedeutica medica, lasciandolo con troppo poco tempo per fare il proprio lavoro di ricerca. Era un ardente sostenitore della creazione di una classe speciale di lavoratori scientifici. Al suo nuovo incarico rimase fino alla fine della sua vita.
van ‘ t Hoff ha acquisito fama soprattutto con le sue pubblicazioni epocali. La sua tesi di dottore (1874) era intitolata Bijdrage tot de Kennis van Cyaanazijnzuren en Malonzuur (Contributo alla conoscenza degli acidi cianoacetici e dell’acido malonico). Di gran lunga maggiore peso, tuttavia, è stata la sua pubblicazione che è apparso diversi mesi prima: Voorstel tot Uitbreiding der Tegenwoordige in de Scheikunde gebruikte Structuurformules in de Ruimte, eccetera. (Proposta per lo sviluppo di formule strutturali chimiche tridimensionali). Questo piccolo opuscolo, composto da dodici pagine di testo e diagrammi di una pagina, ha dato l’impulso allo sviluppo della stereochimica. Il concetto di “atomo di carbonio asimmetrico”, trattato in questa pubblicazione, ha fornito una spiegazione della presenza di numerosi isomeri, inspiegabili per mezzo delle formule strutturali allora attuali. Allo stesso tempo ha sottolineato l’esistenza di una relazione tra l’attività ottica e la presenza di un atomo di carbonio asimmetrico.
Le sue idee rivoluzionarie, tuttavia, trovarono accettazione solo dopo la pubblicazione, nel 1875, del suo Chimie dans l’Espace; specialmente quando due anni dopo apparve la traduzione tedesca, con un’introduzione di J. Wislicenus. (La traduzione in inglese: La chimica nello spazio non apparve fino al 1891.) Nel suo Dix Années dans l’Histoire d’une Théorie (Dieci anni nella storia di una teoria) ha attirato l’attenzione sul fatto che J. A. Le Bel era arrivato indipendentemente alle stesse idee, anche se in una forma più astratta.
Nel 1884 apparve il suo libro Études de Dynamique chimique (Studi in chimica dinamica), in cui entrò per la prima volta nel campo della chimica fisica. Di grande importanza fu il suo sviluppo della relazione termodinamica generale tra il calore di conversione e lo spostamento dell’equilibrio come risultato della variazione di temperatura. A volume costante, l’equilibrio in un sistema tenderà a spostarsi in una direzione tale da opporsi al cambiamento di temperatura che viene imposto al sistema. Pertanto, abbassando la temperatura si ottiene lo sviluppo del calore mentre aumentando la temperatura si ottiene l’assorbimento del calore. Questo principio di equilibrio mobile è stato successivamente (1885) messo in una forma generale da Le Chatelier, che ha esteso il principio per includere la compensazione, dal cambiamento di volume, per le variazioni di pressione imposte – è ora conosciuto come il principio di van ‘t Hoff-Le Chatelier.
L’anno successivo, nel 1885, seguì L’Équilibre chimique dans les Systèmes gazeux ou dissous à I’État dilué (Equilibri chimici in sistemi gassosi o soluzioni fortemente diluite), che trattava questa teoria delle soluzioni diluite. Qui ha dimostrato che la “pressione osmotica” in soluzioni che sono sufficientemente diluito è proporzionale alla concentrazione e la temperatura assoluta in modo che questa pressione può essere rappresentato da una formula che solo si discosta dalla formula per la pressione del gas mediante un coefficiente che ho. Ha, inoltre, determinato il valore di i con vari metodi, ad esempio mediante la pressione di vapore e di Raoult risultati sull’abbassamento del punto di congelamento. Così van ‘ t Hoff è stato in grado di dimostrare che le leggi termodinamiche non sono valide solo per i gas, ma anche per le soluzioni diluite. Le sue leggi di pressione, date validità generale dalla teoria della dissociazione elettrolitica di Arrhenius (1884-1887) – il primo straniero che è venuto a lavorare con lui ad Amsterdam (1888) – sono considerate le più complete e importanti nel campo delle scienze naturali.
Durante il suo periodo berlinese dal 1896 al 1905 fu continuamente impegnato sul problema dell’origine dei depositi oceanici, con particolare riferimento a quelli formati a Stassfurt. In questo ampio lavoro è stato particolarmente assistito da W. Meyerhoffer, che aveva precedentemente lavorato con lui ad Amsterdam per un certo numero di anni. Fu probabilmente il primo ad applicare risultati su piccola scala, ottenuti in laboratorio, a fenomeni che si verificano su larga scala in Natura. I risultati di questa ambiziosa indagine, per lo più pubblicati negli Atti dell’Accademia delle Scienze prussiana, furono riassunti da lui in un’opera in due volumi Zur Bildung ozeanischer Salzablagerungen, 1905-1909.
van ‘ t Hoff apprezzava molto il potere dell’immaginazione nel lavoro scientifico, come risulta dal suo discorso inaugurale all’assunzione della sua cattedra ad Amsterdam: Verbeeldingskracht in de Wetenschap (Il potere dell’immaginazione nella scienza), in cui, dopo uno studio piuttosto elaborato delle biografie, arrivò alla conclusione che gli scienziati più importanti hanno posseduto questa qualità in alto grado. Wilhelm Ostwald, che insieme a lui fondò la Zeitschrift für physikalische Chemie a Lipsia, e può essere considerato come fondatore della chimica fisica.
Tra le numerose distinzioni egli stesso menzionò l’assegnazione del primo Premio Nobel per la Chimica (1901) a lui come il punto culminante della sua carriera. Nel 1885 è stato nominato membro della Royal Netherlands Academy of Sciences, dopo la sua nomina era stata trattenuta nel 1880 a causa di un numero insufficiente di voti – una prova che le sue idee inizialmente trovato poca accettazione nel suo paese. Tra le altre sue distinzioni sono stati i dottorati onorari di Harvard e Yale (1901), Victoria University, Manchester (1903), Heidelberg (1908); la Medaglia Davy della Royal Society (1893), Helmholtz Medaglia dell’Accademia prussiana delle Scienze (1911); fu anche nominato Chevalier de la Legion d’Honneur (1894), Senatore der Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft (1911). Fu anche membro onorario della Chemical Society di Londra (1898), della Royal Academy of Sciences di Gottingen (1892), della American Chemical Society (1898), dell’Académie des Sciences di Parigi (1905).
van ‘t Hoff era un amante della natura; come studente a Leida prese spesso parte alle escursioni botaniche, e più tardi a Bonn si godette appieno le montagne nelle vicinanze, facendo lunghe passeggiate in compagnia o da solo. La sua descrizione abbastanza dettagliata del suo viaggio negli Stati Uniti, risultante da un invito a tenere una conferenza all’Università di Chicago, mostra ampiamente il suo amore per i viaggi. La sua ricettività per la filosofia e la sua predilezione per la poesia erano già evidenti nei suoi primi anni di scuola – Lord Byron era il suo idolo.
Nel 1878 sposò Johanna Francina Mees. Ebbero due figlie, Johanna Francina (nata nel 1880) e Aleida Jacoba (nata nel 1882) e due figli, Jacobus Hendricus (nato nel 1883) e Govert Jacob (nato nel 1889).
van ‘ t Hoff morì il 1º marzo 1911 a Steglitz, vicino a Berlino.