Sohn des Bankiers Achilles A. (1820-1888), eines Teilhabers des Bankhauses Phil. Nic. Schmidt, und dessen zweiter Ehefrau Alharda Alexandrine, geb. Freiin von der Borch (1836-1917). Neffe des Sprach- und Religionsforschers Hermann Victor A. Zwei Halbgeschwister aus erster Ehe des Vaters, vier jüngere Geschwister (drei Brüder, eine Schwester) aus der Ehe der Eltern.
Verheiratet (seit 1896) mit Margarethe A., geb. von Wasmer (1874-?). Zwei Söhne: Manfred A. (1897-?) und Hans Wolfgang Valentin A. (1898-?).
Schon als Schüler der Musterschule bekam A. erste Anregungen zur naturwissenschaftlichen Arbeit durch den Besuch zoologischer und geologischer Vorlesungen am Senckenbergischen Institut. Damals begann er seine rege Sammeltätigkeit, die vor allem Versteinerungen und lebenden Mollusken galt. Seit 1879 Studium der Geologie, Paläontologie und Mineralogie in Straßburg, Berlin, Bonn und wieder in Straßburg; daneben private Kunststudien. 1883 Promotion in Straßburg. 1883 Volontär bei der geologischen Landesaufnahme in Straßburg. 1884 Habilitation an der Universität Heidelberg. Zunächst Privatdozent, von 1887 bis 1894 außerordentlicher Professor für Paläontologie und Geologie in Heidelberg. Seit 1894 Direktor des Roemer-Museums in Hildesheim.
A. beherrschte vier Sprachen (Deutsch, Englisch, Französisch, Italienisch) und unternahm ausgedehnte Reisen zur naturwissenschaftlichen Forschung wie zum kunsthistorischen Studium in Frankreich, Italien, England, Russland, Griechenland, der Türkei, Nordafrika und Nordamerika.
Der SNG in Ffm. blieb A. zeitlebens eng verbunden.
Verfasser geologischer und paläontologischer Arbeiten, insbesondere zum Tertiär des Elsasses und Oberschlesiens, womit er „als einer der wenigen neueren deutschen Geohistoriker diesen jüngsten Zeitabschnitt der Erdgeschichte zu seinem Hauptstudium gemacht“ hat (Werner Quenstedt). Außerdem publizierte A. u. a. geologische Studien über Geysire und zoologische Beiträge zur Molluskenforschung sowie eine Reihe von naturwissenschaftlichen und kunsthistorischen Führern durch die Sammlungen des von ihm geleiteten Roemer-Museums.