Хендрик Лоренц родился 18 июля 1853 года в Арнеме (Нидерланды).
Учился в Лейденском университете, в 1875 году защитил докторскую диссертацию «К теории отражения и преломления света». В 1878-1913 годах – профессор Лейденского университета и заведующий кафедрой теоретической физики. С 1913 года – директор физического кабинета Тейлеровского музея в Гарлеме.
В его активе работы в области электродинамики, термодинамики, статистической механики, оптики, теории излучения, теории металлов, атомной физики. На основе электронной теории он объяснил целый ряд физических фактов и явлений и предсказал новые.
Он вывел формулу, связывающую диэлектрическую проницаемость с плотностью диэлектрика (формула Лоренца-Лоренца), дал выражение для силы, действующей на движущийся заряд в электромагнитном поле (сила Лоренца), объяснил зависимость электропроводности вещества от теплопроводности, развил теорию дисперсии света. Предсказал явление расщепления спектральных линий в сильном магнитном поле и разработал теорию магнитного поля, открытого Питером Зееманом, получив за это в 1902 году Нобелевскую премию.
В 1904 году он получил формулы, связывающие между собой пространственные координаты и моменты времени одного и того же события в двух различных инерциальных системах отсчета (преобразования Лоренца). Из преобразований Лоренца получают все кинематические эффекты специальной теории относительности. В 1904 году он получил формулу зависимости массы электрона от скорости. Подготовил переход к теории относительности и квантовой механике, особенно способствовал созданию теории относительности.
Исследования Лоренца посвящены также кинетической теории газов, кинетике твердых тел, электронной теории металлов, созданной им в 1904 году. Оказал значительное влияние на молодое поколение физиков. По мировоззрению был материалистом, активно боролся против проявлений идеализма в физике.
Хендрик Лоренц умер 4 февраля 1928 года.