Après son Abitur en 1944 au gymnase humaniste de Bochum (aujourd’hui Gymnase am Ostring), Manfred Eigen étudia la physique et la chimie à l'université de Göttingen, où il prépara sa thèse de doctorat sous la direction d’Arnold Eucken. En 1957, il devint directeur de l'actuel Institut Max-Planck de chimie biophysique.
Conjointement avec Ronald George Wreyford Norrish et George Porter, il obtint le prix Nobel de chimie en 1967 «pour leurs études des réactions chimiques extrêmement rapides, obtenues en perturbant l'équilibre à l'aide de très courtes impulsions d'énergie.». Manfred Eigen a dévéloppé des méthodes de perturbation-relaxation telle que la méthode du saut de température, qui servent à la mesure des réactions rapides
telle que nombreuses réactions acido-basiques.
Il devint membre étranger de la Royal Society en 1973.
En outre le nom de Eigen est lié à la théorie des hypercycles(en), la liaison cyclique de cycles de réactions comme explication de l'auto-organisation des systèmes prébiotiques, qu'il a décrit en collaboration avec Peter Schuster(en) dans les années 1970.
12(en) «for their studies of extremely fast chemical reactions, effected by disturbing the equlibrium by means of very short pulses of energy»in Personnel de rédaction, «The Nobel Prize in Chemistry 1967», Fondation Nobel, 2010. Consulté le 21 août 2010
(en)Biographie sur le site de la fondation Nobel (le bandeau sur la page comprend plusieurs liens relatifs à la remise du prix, dont un document rédigé par la personne lauréate —le Nobel Lecture— qui détaille ses apports)