Vater von Oskar B.
Seit 1824 Studium der Theologie in Halle. Seit 1828 Tätigkeit als Hauslehrer und Erzieher in Reifenstein und Mühlhausen/Thüringen. Seit 1831 Studium der Naturwissenschaften bei Johann Wolfgang Döbereiner in Jena. Seit 1835 wirkte B. als Lehrer für Physik und Chemie am Physikalischen Verein in Ffm. Nach der Promotion in Jena (1837) und der Ernennung zum Professor in Ffm. (1842) erhielt er ehrenvolle Berufungen, u. a. an die Universitäten in Dorpat und Halle, die er jedoch ablehnte. Bis zu seinem Tod blieb er in seiner Ffter Stellung, wobei er als Lehrer und Forscher stets die praktische Anwendung der Wissenschaft besonders im Blick hatte.
Als Erfinder führte B. zunächst Calciumsulfhydrat (Calciumhydrosulfid) als Enthaarungsmittel ein (1838), was künftig breite Anwendung in der Gerberei, Chirurgie und Kosmetik fand. 1841 setzte er galvanoplastische Verfahren erstmals erfolgreich zum Kopieren druckfertiger Kupferplatten ein. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse übertrug er auf die Denkmalsherstellung. Das Ffter Gutenberg-Denkmal konnte daraufhin nach B.s Anweisungen und gegen Liebigs Einwände als erstes Denkmal auf galvanoplastische Weise hergestellt werden (1848-58). 1846 entdeckte B. – unabhängig von dem Schweizer Forscher Christian Friedrich Schönbein – die Schießbaumwolle (Cellulosenitrat) und das Kollodium; seitdem arbeitete er an der Weiterentwicklung dieser Stoffe. Er machte zahlreiche weitere Entdeckungen und Erfindungen, die für Technologie und Industrie Bedeutung erlangten; er erfand die unter dem Namen „Schwedenhölzer“ bekannten Sicherheitsstreichhölzer mit rotem Phosphor (1848) und entwickelte u. a. ein Verfahren des Glasdrucks (Hyalographie; mit Johann Conrad Bromeis, 1842-43), zur Versilberung und Verplatinierung von Glas (1852-56) sowie zur Vernickelung und Verstählung leicht oxidierbarer Metalle (1872-74). Auch erforschte er neue Wege zur Erkennung von Nahrungsmittelfälschungen. Unter Verzicht auf Patente veröffentlichte B. seine Forschungsergebnisse sehr freigiebig, wodurch er selbst materiell oft zu kurz kam.
Mitglied gelehrter Gesellschaften, u. a. der Leopoldina (seit 1880).
Zahlreiche Fachaufsätze, insbesondere zu seinen Erfindungen, u. a. gesammelt in „Beiträge zur Physik und Chemie. Eine Sammlung eigener Erfahrungen, Versuche und Beobachtungen“ (3 Hefte, 1838-46).
Leiter des von ihm 1846 begründeten „Polytechnischen Notizblatts“.
Zahlreiche hohe Ordensauszeichnungen, u. a. Ernennung zum Ritter des Ordens der Eisernen Krone III. Classe durch den Kaiser von Österreich (1852) anlässlich des Vertragsabschlusses zwischen B. und Schönbein einerseits und der k. k. Monarchie andererseits über den Verkauf der Herstellungsdetails von Schießbaumwolle. Mit dieser Auszeichnung war der persönliche Adel in Form der Erhebung in den Ritterstand auf Antrag verbunden, worauf B. jedoch verzichtete. Zum Dank für die Ehrung sandte er Mitte 1853 eine Sammlung selbst hergestellter Kristalle als Geschenk an das Hofmineralienkabinett in Wien.
Ölporträt (von Philipp Heyl) im Besitz der Dr. Senckenbergischen Stiftung. Reliefbüste (um 1904) unter den Vertretern der technischen Künste an der Südfassade vom Südbau des Neuen Rathauses in der Limpurgergasse.
Grabstätte auf dem Ffter Hauptfriedhof (Gewann J 751a).
Die B.straße im Nordend ist nach ihm benannt.
Zum Gedenken an den bedeutenden Forscher und Lehrer wurde schon 1882 eine Denkmalbüste B.s (von Friedrich Schierholz) im Senckenbergischen Botanischen Garten aufgestellt, die heute vor den Arkaden des Senckenbergmuseums steht.