Sohn des Niederräder Pfarrers Johannes M. (1799-1843) und dessen Ehefrau Antoinette, geb. Buff (1807-1844). Enkel von Johann Valentin M. M.s Großtante mütterlicherseits war Lotte Buff, verh. Kestner (1753-1828), die Freundin Goethes in Wetzlar, die der Dichter in seinem Briefroman „Die Leiden des jungen Werthers“ (1774) verewigt hat.
Bis 1849 Schüler des Ffter Gymnasiums. Dann naturwissenschaftliches Studium. 1853 Promotion. 1857 Habilitation. 1859 konstruierte M. die nach ihm benannte konstante galvanische Batterie. 1864 Berufung in den Vorstand der Karlsruher Landesgewerbehalle. 1869 Übernahme einer Professur für technische Physik an der Technischen Hochschule Karlsruhe.