Haber besuchte das Gymnasium in Breslau und absolvierte ab 1886 ein Chemiestudium in Berlin und Heidelberg, das er 1891 mit der Promotion an der Technischen Hochschule in Charlottenburg abschloß. Haber war ab 1894 an der Technischen Hochschule in Karlsruhe tätig, wo er sich 1897 habilitierte. Ein Jahr später erhielt er dort eine Professur. 1902 wurde er von der Deutschen Bunsen-Gesellschaft in die USA delegiert, um die Chemie-Industrie und deren Fertigungsmethoden zu studieren. Im Jahre 1909 gelang es ihm, aus Stickstoff und Wasserstoff Ammoniak zu synthetisieren (Haber-Bosch-Verfahren). Damit konnte Deutschland auf die Einfuhr von Salpeter für die Sprengstoffproduktion und die Düngemittelherstellung verzichten. Im Jahre 1912 wurde Haber als Direktor des Kaiser-Wilhelm-Institutes für physikalische Chemie und Elektrochemie nach Berlin berufen. Er war Mitglied der Akademie der Wissenschaften zu Berlin. Während des Weltkrieges leitete er die chemische Abteilung im Kriegsministerium und war für die Entwicklung, ab 1916 auch für die Produktion, von Gaskampfstoffen zuständig. Ebenso war er mitverantwortlich für den Einsatz der Giftgase an der Front. Danach gründete er mit anderen bekannten Forschern die "Notgemeinschaft der deutschen Wissenschaft", wodurch die Forschung neue Impulse erhielt. Aufgrund seiner jüdischen Herkunft mußte er, der für die Ammoniaksynthese 1918 den Nobelpreis für Chemie erhalten hatte, im Jahre 1933 Deutschland verlassen.