Era descendiente de una familia protestante austríaca emigrada a Suecia cuando se sucedieron las persecuciones religiosas.
Estudió en la Escuela Alemana de Estocolmo y mostró tempranamente sus aptitudes para la mecánica.
Sus profesores, como el físico Dryschin y el matemático Spole, le distinguieron ya en la Universidad de Upsala.
Al fundarse el Colegio de Minas en Estocolmo, fue llamado Polhem como profesor en 1690.
Pasó a Inglaterra al siguiente año, estudiando en Oxford con el matemático John Wallis.