Su madre era hija del renombrado químico alemán Leopold Gmelin.
En 1879, mientras ocupaba el cargo de director de la Estación Experimental Agrícola en Wageningen en los Países Bajos, los agricultores holandeses le pidieron que estudiara una enfermedad peculiar que afectaba a la planta del tabaco.
Mayer publicó un artículo en 1886 sobre la enfermedad, a la que llamó "enfermedad del mosaico del tabaco", y describió sus síntomas en detalle.
[2] Demostró que la enfermedad puede transmitirse usando la savia de las plantas de tabaco afectadas como el inóculo para infectar plantas sanas.
Mayer empleó la microscopía óptica para buscar signos de hongos o bacterias en la savia infectada, pero no encontró ninguno, ya que el virus es demasiado pequeño para ser detectado en un microscopio óptico.