Юстус Либих родился в 1803-м году в семье немецкого аптекаря 
в г. Дармштадте Гессенского герцогства. Семья жила трудно, отцу нужно было прокормить восьмерых детей. Юный Юстас с детства любил помогать отцу готовить лекарства, разыскивал и уточнял в книгах нужные рецептуры, с увлечением изучал книги по химии, которые находил в библиотеке Великого Герцога. Он родился в то время, когда химия считалась скорее колдовством и шарлатанством, чем наукой. Тем не менее, именно химию он мечтал сделать делом своей жизни, а вот другими науками не интересовался и учился в гимназии слабо.
Так и не закончив гимназию, Либих какое-то время подрабатывал помощником аптекаря, а потом отец нашел способ отправить сына в университет Бонна. В 1822-м году Либих убедил Великого Герцога послать его на обучение в Париж, где «действительно учили химии». В Париже он прослушал хорошо систематизированный курс лекций, познакомился с выдающимися учеными того времени А.Гумбольтом и Гей-Люссаком, получил возможность проводить эксперименты в лаборатории Гей-Люссака.
В 1824-м году Либих вернулся в родной город и по рекомендации А.Гумбольта и Гей-Люссака получил пост экстраординарного профессора химии Гессенского университета, хотя ему был всего 21 год. Через два года он стал ординарным профессором. В том же 1826-м году Либих женился; брак был счастливым, в семье родилось пятеро детей.
Заняв место профессора в университете, Либих решил полностью обновить систему обучения студентов, взяв за основу французскую, но усовершенствовав ее по своему вкусу. Либих считал очень важной частью практическую работу студентов в лабораториях, где они смогут не только выполнять определенные работы, но и проводить собственные эксперименты и исследования. Для этого он добился строительства учебной химической лаборатории, оснащенной всем необходимым. В дальнейшем, методика Либиха была распространена по всей Германии, а потом и за рубежом. Учиться у Либиха приезжали из многих стран. В числе его учеников были и российские химики Воскресенкий, Зинин, Шишков.
Параллельно с преподавательской деятельностью Либих занимался научными изысканиями — в первую очередь синтезом органических веществ. Химики того времени уже хорошо умели анализировать неорганические вещества, а вот с органическими были проблемы. Различать и определять состав сложных веществ, состоящих, большей частью, из одних и тех же элементов: кислорода, углерода и водорода ученые еще не научились. Именно эту задачу и решил Либих, модифицировав лабораторные приборы и методики. Например, именно он сконструировал простой и эффективный холодильник Либиха, который применяется для перегонки и фракционного разделения до сих пор. Ученому удалось добиться потрясающих результатов: анализ, на который у других ученых уходило по два месяца, он делал за один день.
Изучая превращения бензальдегида, Либих пришел к выводу, что радикалы (неизменяемые при превращениях одних соединений в другие группы атомов), обнаруженные Гей-Люссаком, характерны для многих неорганических соединений. Таким образом, он был одним из тех, кто способствовал развитию теории сложных радикалов.
Либих исследовал практически все важные органические кислоты, доказал, что 
они бывают многоосновными и предложил классифицировать их по количеству основ. Ученый открыл такие вещества как хлороформ, хлораль, ацеталь, уксусный альдегид, карбоновые кислоты, в том числе молочную и гиппуровую, бром. Он ввел в химический анализ новые методики, с помощью которых определяли количество углерода и водорода в органических веществах; соли и мочевину в моче, синильную кислоту в лекарственных средствах; кислород воздуха; он разработал способы отделения никеля от кобальта. Заложил основы будущей науки о катализаторах, указав, что некоторые вещества могут активировать химические реакции.
Либих, по-существу, создал такие науки как агрохимия и биохимия. Он изучал способы увеличения плодородия почв. В то время единственным способом повышения урожайности культур было внесение в почву навоза, но этот метод себя уже исчерпал и не всегда давал результаты. Либих выяснил, что растениям нужны для развития многие минеральные вещества, особенно калий, азот, фосфор. Он предложил вносить в почву минеральные удобрения в растворимой форме. Его книга «Химия в приложении к земледелию» имела оглушительный успех, ее мгновенно раскупили, и в дальнейшем она переиздавалась каждый год. Несмотря на продолжающиеся споры среди агрономов, химиков и других ученых, многие землевладельцы начали применять теории Либиха на практике, и добились выдающихся результатов. В промышленности же обозначилась новая отрасль — производство минеральных удобрений. За работы по земледелию Либих получил в Германии титул барона и стал именоваться фон Либих. В России ему были вручены два ордена Святой Анны за вклад в повышение эффективности земледелия.
Либих стоял у истоков химии пищевых продуктов. Он предложил оценивать качество продуктов по содержанию жиров, белков и углеводов. Установил, что жиры и углеводы играют в организме роль топлива. Разработал рецепт мясного концентрата, который дожил до наших времен в виде бульонных кубиков.
Из важных исследований Либиха следует отметить также: изучение цианистого калия, желтой кровяной соли, альдегидов, продуктов окисления спирта; работы по гальванопластике и серебрению стекол для изготовления зеркал.
Либих открыл один из основных законов экологии — Закон ограничивающего фактора. Этот закон применяют на практике, например, в земледелии. Он гласит, что выживание организма зависит от фактора, который менее всего соответствует оптимуму. Например, если в почве всего 25% нужного фосфора, а других элементов больше, то недостаток фосфора станет ограничивающим фактором, поэтому в первую очередь нужно вносить фосфорные удобрения.
В 1852-м году Либих принял предложение стать профессором и руководителем кафедры в университете Мюнхена. В 1860-м году был избран президентом Баварской Академии наук. В дальнейшем стал почетным членом академий наук и университетов многих стран, в том числе и в России.
В 1873-м году Либих простудился, заболел воспалением легких и умер.
После его смерти старейший химический журнал, основанный Либихом в 1832-м году «Анналы химии и фармацевтики», стал называться «Либиховские анналы химии и фармацевтики». Либих оставил после себя богатое научное наследие, которое служило учебниками многим поколениям химиков.