1856年获海德堡大学医学博士学位，其博士论文题为《炎症引起的变性器官之神经变化》。

1855－1874年，冯特一直在海德堡大学从事教学和研究工作。1858年，受聘担任H．赫尔姆霍茨（H Helmhltz）的助手。当时规定所有想在巴登接受国家医学考试的人，都需在生理学实验室接受一个学期的训练，于是冯特帮助训练这些学生，对肌肉的痉挛和神经冲动的传导作标准化的实验。在从事生理学研究的同时，冯特关于心理学是独立的实验科学的概念开始形成。他对新心理学的最早建议见于《对感官知觉学说的贡献》一书。在这本书里，冯特除了报道他最初的实验外，还对新心理学的方法表明了自己的看法，并第一次讲到“实验心理学”。

1873－1874年，冯特刊布其重要的心理学着作《生理心理学》，该书被视作新心理学进展的记录。

1875年，冯特应聘出任莱比锡大学哲学教授，开始了其漫长但也是最重要的学术时期，他在那里工作了45年。

1879年，冯特在莱比锡大学建立了世界上第一个心理学实验室。该实验室的出现，可以说是心理学史上的一个里程碑，标志着新心理科学的诞生。

1920年，冯特写成自传《经历与认识》一书，回忆了他在心理学领域中艰苦奋斗的一生。这本书出版后不久，他便于1920年8月31日在莱比锡去世，享年88岁。

威廉·冯特将内省实验法引入了心理学。他请对方向内反省自己，然后描写他们自己对自己的心理工作方法的看法。他创造了特殊的方法来训练对方，让他们更仔细和完善地来看待自己，但不过分地解释自己的心理。这个工作方式与当时的心理学非常不同。当时的心理学更多的是哲学的一个分枝。

威廉·冯特认为，心理与生理是互相关联的。他的认识论结合了斯宾诺莎、莱布尼茨、康德和黑格尔的理论。

冯特自称他的心理学为内容心理学，他的某些观点由铁钦纳继承，发展成为构造心理学。他的主要贡献是使心理学转变成为一门以实验为基础的独立学科。

19世纪中期的心理学家在冯特以前开始进行一些心理学实验，但那时的研究大都结合在实验生理学之中，是在生理学实验室里进行的，由于冯特在理论和研究工作两方面的努力，才使心理学既脱离哲学又同生理学分开走向真正独立的道路。

冯特的生理心理学是指一种以生理学方法研究的心理学。他认为心理学是研究人的直接经验的，它和一切以间接经验为研究对象的科学不同，因此必须找出一种能够测定直接经验的特殊实验方法。这种实验方法就是在他所创立的第一个心理实验室中采用的内省实验法。

在他之前，由于心理实验和生理实验难以区分，纯内省的的哲学心理学仍然占有一定的优势。冯特依循实验程序得出的内省报告使纯内省的哲学心理学开始变为历史，另一方面，由于内省实验的研究对象是以直接经验为特征的心理活动，因而冯特又使实验心理学和生理心理学实验严格区分开来。尽管冯特的内省实验法仍有许多难以克服的缺陷，以至引起后继实验家的许多非难，但心理学家大都承认他作为第一位实验心理学家的历史贡献。