Учился в Йенском и Геттингенском университетах. В 1775 году получил степень доктора медицины. В 1776-1835 гг. — профессор клинической медицины и заведующий кабинетом естественной истории в Геттингенском университете.
Блуменбах — один из основателей современной антропологии, положивший начало изучению черепа человека и животных — краниологии. По его представлениям, все люди могут быть отнесены к одной из пяти рас: кавказской, монголоидной, эфиопской, американской и малайской, которые тем не менее представляют собой вариации единого вида человека, образовавшиеся под влиянием климатических условий. Ученый высказывал также идею общности происхождения различных видов животных. Он был противником учения о преформации. В попытках объяснить жизнедеятельность и развитие организмов Блуменбах стоял на виталистических позициях, допуская существование непознаваемого «формативного стремления». Среди наиболее известных его трудов: «О естественных различиях в роде человеческом» (1775), «Законы физиологии» (1787), «Руководство по сравнительной анатомии» (1824).