Родился в Роттердаме. Голландский химик, член Прусской Академии наук, иностранный член-корреспондент Петербургской Академии наук. В 1871 г. окончил Политехническую школу в Делфте, продолжил образование в Лейденском, Боннском и Утрехтском университетах и Высшей медицинской школе в Париже. С 1876 г. работал в Ветеринарной школе в Утрехте, в 1878–1911 гг. – профессор Амстердамского, затем Берлинского университетов.
Вант-Гофф – один из основателей физической химии и стереохимии. Один из основоположников теории пространственного расположения атомов в молекулах органических соединений. В 1884 г. опубликовал книгу «Очерки химической динамики», в которой привел первую общую кинетическую классификацию реакций, сформулировал основные положения химической кинетики как учения о скоростях реакций. Вывел одно из основных уравнений химической термодинамики, выражающее зависимость химического сродства от константы равновесия реакции при постоянной температуре. Заложил основы количественной теории разбавленных растворов, вывел закон осмотического давления.
При активном участии Вант-Гоффа в 1880-е гг. был организован международный «Журнал физической химии». В 1901 г. Вант-Гоффу присуждена Нобелевская премия по химии «в признание огромной важности открытия законов химической динамики и осмотического давления в растворах».