Nach abgeschlossenem Medizinstudium in Dorpat erhielt er entscheidende wissenschaftliche Anregungen durch Döllinger in Würzburg. Berühmt wurde er als Entdecker des kleinen, unscheinbaren Säugetier-Eies (1826). Durch wegweisende Arbeiten zur Entwicklung der Vogeleier und sein großes Werk "Über die Entwicklungsgeschichte der Tiere, Beobachtung und Reflexion" (1828-1837) begründete er die Entwicklungsgeschichte als selbständiges wissenschaftliches Fach. Von Königsberg, wo er Anatomie und Zoologie lehrte, folgte er einem Ruf an die Kaiserliche Akademie der Wissenschaften in St. Petersburg (1834). Hier kam seine vielseitige Begabung zu voller Entfaltung. 

Angeregt und gefördert durch Forschungsreisen nach dem nördlichen Rußland, nach Finnland, aber auch ans Mittelmeer, schrieb er zum Teil grundlegende Arbeiten auch auf anthropologischem und ethnographischem, auf geographischem und geologischem Gebiet. Er rief 1845 die Geographische Gesellschaft ins Leben und veranlaßte 1860 die erste Anthropologenversammlung. Mit 75 Jahren kehrte er nach Dorpat zurück, wo er seine letzten Jahre in voller Frische wissenschaftlich tätig blieb.