Вальтер Фридрих Герман Нернст родился 25 июня 1864 года в Бризене, городке Восточной Пруссии (сегодня – Вомбжезьно, Польша). В 1883 году он с отличием окончил гимназию в Грауденце и в течении 4 лет обучался в университетах Цюриха, Берлина, Граца и Вюрцбурга. В 1887 году, успешно защитив диссертацию, Нернст стал ассистентом В.Оствальда в Лейпцигском университете.
В 1890 году он занял должность приват-доцента, а через год и профессора Геттингенского университета, при котором в 1896 году основал Физико-химический институт. Затем в 1902-1933 годах Вальтер был профессором Берлинского университета, при котором одновременно в 1905-1922 годах возглавлял Институт химии, а в 1924 году стал директором Института физики Берлинского же университета.
Научные работы Нернста были посвящены главным образом электрохимии, термодинамике и физической химии. Считая себя физиком, занимающимся химией, он определил новый предмет физической химии как «пересечение двух наук, до сих пор в определенной степени независимых друг от друга» и совершил множество научных открытий.
В 1889 году он открыл фундаментальный закон, известный как уравнение Нернста, и благодаря которому уже в 25 лет завоевал всемирное признание. Через два года, занимаясь изучением веществ, которые при растворении в жидкостях не смешиваются друг с другом, Нернст установил свой закон их распределения как функцию концентрации, имевший важное значение для медицины и биологии. В 1904 году он разработал диффузионную теорию кинетики гетерогенных химических реакций, которая долгое время являлась общепризнанной.
Важное место в исследованиях Нернста имели его работы в области низких температур. В 1905 году он сформулировал свою «тепловую теорему», которую также называют третьим началом термодинамики, а в 1912 году, исходя из данной теоремы, обосновал недостижимость абсолютного нуля.
Также ученый открыл одно из гальвано– и термомагнитных явлений («явление Нернста»), дал физико-химическую основу для промышленного получения азотной кислоты, совместно с Ф.Линдеманом вывел формулу для теплоемкости твердого тела («формула Нернста – Линдемана»), создал метод определения диэлектрической проницаемости проводников при помощи мостика Уитстона, разработал теорию электролитического растворения металлов…
В годы Первой мировой войны Нернст служил в автомобильном дивизионе, а также работал над созданием химического оружия, которое считал наиболее гуманным и способным прекратить военное противостояние. После войны он вернулся к научной деятельности в свою лабораторию в Берлине и в 1920-е годы занимался изучением космологических проблем, фотохимией и химической кинетикой.
Вальтер был не только известным теоретиком, также ему принадлежит и ряд изобретений, среди которых — свинцовый аккумулятор, электрический источник излучения «лампа Нернста», электрическое пианино. Еще он был прекрасным лектором и организатором. Нернст основал Германское электрохимическое общество и Институт кайзера Вильгельма.
С приходом к власти Адольфа Гитлера в 1933 году, Нернст активно выступал против антисемитизма, вскоре вышел в отставку и поселился в своем доме в Лузатии, в городе Мускау.
Вальтер — автор множества книг и статей. Наиболее значительный его труд — учебник физической химии «Теоретическая химия», который выдержал 15 переизданий, был переведен на многие языки и служил более трех десятилетий.
Нернст был членом Берлинской академии наук, Лондонского королевского общества и многих других иностранных Академий наук, в том числе он был почетным членом Академии наук СССР и членом-корреспондентом РАН. В 1920 году ученый был удостоен Нобелевской премии по химии в признание его работ по термохимии.
Помимо науки Нернст очень любил литературу и театр, особенно он преклонялся перед творениями Шекспира. Вальтер был женат с 1892 года на Эмме Лохмейер. У них было два сына и дочь.
Умер Вальтер Нернст 18 ноября 1941 года в Мускау (Германия). Он скончался от сердечного приступа в своем доме в Лузатии.