Tras doctorarse en 1796 en Tubinga, inició su profesión como médico, practicándola primero en Sulz y luego en Kirchheim.
En 1836, renunció al puesto y estableció su residencia en Kirchheim, donde consagró sus esfuerzos a los estudios filosóficos.
Carl Jung menciona haber leído a Eschenmayer en su juventud, en su autobiografía Recuerdos, sueños, pensamientos.
Eschenmayer creía que, para alcanzar la verdad, la filosofía necesita el complemento de lo que él llamaba «no-filosofía», una especie de iluminación mística mediante la cual se obtenía una fe en Dios que no se podía alcanzar por el mero esfuerzo intelectual.
Al final, llegó a convertirse en un devoto creyente en la posesión demoníaca y espiritual; sus últimos escritos están intensamente impregnados de sobrenaturalismo.