Po středoškolských studiích na mikulovském piaristickém gymnáziu začal studovat bohosloví v Praze, posléze vystoupil z řádu (1807) a studoval lékařství (1812 – 1818), poté pracoval jako asistent anatomie a fyziologie. Zkoumal především stavbu a funkci buněk (1812), v roce 1839 formuloval buněčnou teorii. Zabýval se také optikou. V letech 1836 – 1850 přednášel fyziologii na univerzitě ve Vratislavi, od roku 1850 přešel na pražskou univerzitu. Intenzivně se věnoval organizaci vědeckého a kulturního života. Z jeho popudu byly založeny časopisy Krok, Živa, Časopis českých lékařů. Roku 1836 navštívil Lešno a pátral po památkách na Jana Amose Komenského. Soupis nalezeného materiálu a výtahy z něj poslal do Prahy Františku Palackému. V roce 1841 pátrání opakoval a nalezl v lešenském archivu rukopisy spisů Didaktika a Moudrost starých Čechů. Vyjednal nejprve zapůjčení, potom i prodej rukopisů Národnímu muzeu v Praze. Ve filozofii byl inspirován především německou romantickou filozofií, svoje pojetí světa vyložil v díle Útržky ze zápisníku zemřelého přírodovědce (1846). Jméno J. E. Purkyně symbolizuje osobnost vynikajícího vědce i kulturně a mravně kultivovaného politického občana.