Emil du Bois-Reymond nació en 1818 en Berlín; su padre era originario de Neuchâtel, Suiza y su madre de Berlín, por lo que su idioma principal era el francés, habiendo asistido a una escuela francesa donde recibió clases de matemáticas e instrucción científica. Después de su graduación, su amigo Eduard Hallmann lo presentó con Johannes Müller, con quien se quedó trabajando.
Se dice que después de la Publicación del fisiólogo italiano Carlo Matteucci (1811-1868) Essai sur les phénomenès èlectriques des animaux en 1840, su maestro Müller lo animó a verificar los resultados de esos experimentos. Reymond trabajó intensamente en ese problema, publicando finalmente el trabajo Vorläufiger Abriss einer Untersuchung über den sogenannten Froschstrom und über die elektromotorischen Fische, con el que estableció su reputación como investigador. Sobre el trabajo, dijo que muchas de las conclusiones de Matteucci era "equivocadas, sus métodos sucios y sus escritos fraudulentos", aunque demostró la negatividad eléctrica del músculo y en 1844 también había descrito la oscilación eléctrica en un músculo tetanizado.
Actualmente se sabe que la crítica de Du Bois-Reymond fue muy exagerada, pero debe recibir crédito por la aplicación de métodos físicos al estudio de la electricidad animal, como el uso de aparatos de medición muy sensibles, el desarrollo de los electrodos no-polarizables y otros. Entre las varias manifestaciones de la electricidad animal que Reymond descubrió, simultáneamente con Matteucci, está la llamada 'corriente de lesión' y las 'oscilaciones negativas' del músculo. Las similitudes entre la reactividad eléctrica entre el músculo y la atracción magnética lo llevó a proponer la famosa hipótesis de la 'Molekulartheorie', una hipótesis que fue refutada posteriormente por su discípulo Ludimar Hermann (1838-1914).
Una demostración de su profundo entendimiento de los fenómenos biológicos, es que en 1877 y en relación a la trasmisión de la actividad del nervio al músculo, Du Bois-Reymond escribió: "De todos los procesos naturales que pueden pasar sobre la excitación, sólo dos son, en mi opinión, dignos de hablar sobre ellos: o existe en la frontera de la substancia contráctil una secresión estimuladora en forma de una delgada membrana de amonio, ácido láctico o algún otra poderosa substancia estimuladora, o el fenómeno es de naturaleza eléctrica." (Gesammelte Abhandlungen deer allgemeinen Muskel- und Nervenphysik, 2, 700, 1877). (Von bekannten Naturprocessen, welche nun noch die Erregng vermitteln könnten, kommen, soviel ich sehe, nur zwei in Frage. Entweder müßte an der Grenze der kontraktilen Substanz eine reizende Sekretion, in Gestalt etwa einer dünnen Schicht von Ammoniak oder Milchsäure oder einem anderen, den Muskel heftig erregenden Stoff stattfinden. Oder die Wirkung müßte electrisch sein."
Otro fisiólogo trabajando en el laboratorio de Du Bois-Reymone era Rudolf Heidenheim (1834-1897), quien en 1864 publicó un libro sobre fisiología muscular llamado Mechanische Leistung, Wärmeentwicklung und Stoffumsatz bei der Muskeltätigkeit dedicado a Du Bois-Reymond. En este libro Heidenheim hace énfasis en la economía del músculo en su consumo de energía, demostrando que conforme se fatiga tiende a operar en una forma mas económica. Sin embargo, sus investigaciones mas famosas son sobre la fisiología de las glándulas salival y gástricas.