ヴェーラーは1800年7月31日ドイツ、フランクフルトのEschersheimで生まれた。1823年（23歳）でヴェーラーはハイデルベルクにあったLeopold Gmelinの研究室で薬学の勉強を終えた。そして、ストックホルムでイェンス・ベルセリウスの指導のもと研究を発展させた。1825年から31年（25~31歳）までヴェーラーはベルリンの工芸学校で化学を教え、1836年（36歳）までカッセルの高等工芸学校に留まった後、ゲッティンゲン大学の化学の正教授となり、生涯ゲッティンゲン大学に留まった。

ヴェーラーは1828年、偶然に有機物である尿素を合成したこと (ヴェーラー合成) から有機化学の父と呼ばれている。当時有機物は動植物の中で生気の力により作られると信じられていた。ヴェーラーは無機物から有機物を人工的に作り出すことにより、動物精気によるとされていた有機化合物の合成が人工によって可能であることを示し生気論に打撃をあたえた。

以前は、同じ組成を持つ化合物が異なる物理・化学的性質を持つ異なる構造の化合物(異性体)として存在することは無いとされていた。しかし、シアン酸アンモニウムが質量の変化無しに尿素に変換することを示したことからヴェーラーは従来の説を覆し異性体と異性化を発見した。1830年ヴェーラーはリービッヒと共にシアン酸とシアヌル酸そして尿素に関する研究結果を発表した。ベルセリウスはスウェーデン王立科学アカデミーへ宛てた報告の中で、発表された研究結果は物理・化学そして鉱物学の分野における研究の中で最も重要なものであると述べた。