Ernst Abbe ble født iSachsen. Han kom fra beskjedne kår, men fikk støtte av farens arbeidsgiver for å fortsette skolegangen i videregående skole i Eisenach Gymnasium der han tok artium i 1857. Han studerte så ved universitetet iJena (1857-59) og deretter iGöttingen (1859–1861). Han fikk sin doktorgrad i 1861.

Abbe ble forskningsdirektør ved Zeiss Optische Werkstätte i 1866. Samtidig med at han fortsatte å ha en ledende rolle i Zeiss, var Abbe professor i fysikk ved Universitetet i Jena fra 1879. Han giftet seg med Marie Snell i 1871, og de fikk to døtre. I sine senere år arbeidet Abbe også med å få igjennom sosiale reformer i Tyskland, blant annet åtte timers arbeidsdag. Han etablerte i 1889 Karl Zeiss-stiftelsen til støtte fornaturvitenskapelig forskning.

Ernst Abbe ble tidlig kjent som en dyktig og kreativ eksperimentalfysiker innenfor området optikk. I 1871 konstruerte Abbe etrefraktometer som er et instrument til å målebrytningsindeks, og i 1886 fant han opp en akromatisk linse. Han konstruerte det såkalte Abbetallet som er et mål på hvor stor evne et gjennomsiktig materiale har til å spre lys, det vil si på variasjonen av materialetsbrytningsindeks medbølgelengden.

Abbe utviklet også vitenskapelige mikroskoper med mye bedre oppløsning enn de som eksisterte tidligere. Han undersøkte eksperimentelt den teoretiske grensen for et mikroskopsoppløsningsevne. Abbes arbeid med mikroskopet dannet også en del av grunnlaget for den senere utviklingen avelektronmikroskopet. Han var medlem av vitenskapsakademiene iBayern ogSachsen. Etkrater påmånen har fått navnet Abbe til ære for Ernst Abbe.

• optikk
• refraktometer