Willem Einthoven s-a născut la 21 mai 1860, pe insula Java, fostă parte a Indiilor de Est Olandeze și acum Indonezia. A fost fiul cel mare al lui Jacob Einthoven și Louise M. M. C. De Vogel. Când Willem Einthoven avea doar 6 ani, tatăl său a murit. Mama sa a mutat familia, inclusiv tânărul Einthoven și cei cinci frați ai săi, la Utrecht, Olanda, câțiva ani mai târziu. La vârsta de 18 ani, Einthoven a intrat în universitate acolo, intenționând să studieze medicina ca tatăl său, care fusese atât medic, cât și ofițer medical militar. Einthoven a fost un student excepțional și și-a luat doctoratul în 1885 după finalizarea unei teze despre stereoscopie.
Einthoven a acceptat un post de profesor de fiziologie la Universitatea din Leiden în 1886, iar în același an s-a căsătorit cu verișoara sa, fr. Interesele sale profesionale s-au concentrat pe optică, respirație și inimă. În jurul anului 1889, Einthoven a participat la Primul Congres Internațional al fiziologilor, unde l-a văzut pe fiziologul Britanic Augustus Waller demonstrând utilizarea unui electrometru capilar Lippmann pentru a înregistra activitatea electrică a inimii. Electrometrul capilar a înregistrat variații potențiale, dar datorită timpului său lung de reglare, măsurătorile efectuate de dispozitiv nu au reflectat în mod direct momentul modificărilor potențiale ale mușchiului cardiac care bate. Einthoven a efectuat o analiză a electrometrului și a curbelor pe care le-a produs, rezultând formularea unui mijloc de corectare a rezultatelor instrumentului pentru a obține o înregistrare exactă a ciclului cardiac. Folosind această metodă, în 1895 Einthoven a identificat cinci devieri de curent electric care apar într-o electrocardiogramă, pe care și-a dat seama că corespundeau variațiilor impulsurilor electrice în anumite puncte din timpul ciclului cardiac și pe care le-a desemnat P, Q, R, S și T.
în ciuda acestei realizări, Einthoven și-a dat seama că pentru evaluările medicale regulate ale oamenilor electrometrul capilar nu era practic din cauza timpului implicat în calcularea corecțiilor. A început să dezvolte un nou instrument care să poată înregistra direct variațiile potențiale în timp, rezultând galvanometrul cu coarde al lui Einthoven, pe care l-a inventat în 1901. Dispozitivul era similar în multe privințe cu galvanometrele cu coarde deja utilizate pentru a amplifica semnalele transmise prin cablurile submarine pe distanțe lungi, dar era mult mai sensibil. Galvanometrul Einthoven a folosit un șir fin de cuarț echilibrat vertical între cei doi poli ai unui magnet, astfel încât acesta a fost deviat ori de câte ori s-a produs variația potențialului electric. Devierile ar putea fi amplificate și înregistrate fotografic sau urmărite direct pe hârtie. Einthoven a testat noul instrument și a analizat rezultatele obținute de-a lungul multor ani pentru a asigura precizia și practicitatea acestuia pentru munca medicală. Instrumentul a fost un element cheie în inventarea electrocardiografului în 1903.
Einthoven a publicat prima descriere detaliată a galvanometrului său în 1909, iar interesul pentru dispozitiv a fost substanțial. Până atunci, Einthoven confirmase deja că reprezentarea grafică pe care a obținut-o din lucrarea sa corectată cu electrometrul capilar era aproape identică cu formele de undă electrice arătate de galvanometrul său, confirmând că a descoperit o modalitate de a produce o electrocardiogramă adevărată. Einthoven descoperise deja că electrocardiogramele se conformează în general unui tip de bază, că indivizii își produc propriile electrocardiograme caracteristice care se conformează de obicei acestui tip și că abaterile sunt adesea asociate cu boli de inimă. În 1906 și 1908, a publicat lucrări care includeau numeroase exemple de electrocardiograme obținute de la pacienți cu diferite tipuri de anomalii cardiace. Apoi, din 1908 până în 1913 și-a redirecționat eforturile, concentrându-se asupra inimii sănătoase pentru a recunoaște mai bine tiparele de activitate electrică pe care le produce și, prin urmare, a dezvolta o capacitate îmbunătățită de a detecta diferențele legate de boală față de tipare.
odată ce galvanometrele lui Einthoven au devenit disponibile comercial, instrumentele au început să apară rapid în laboratoarele fiziologice și, în cele din urmă, în majoritatea spitalelor. Acest lucru a permis altor cercetători să efectueze studii similare cu cele ale lui Einthoven, sporind foarte mult capacitatea profesioniștilor din domeniul medical de a diagnostica problemele cardiace. Când Thomas Lewis și-a publicat textul clasic despre mecanismul bătăilor inimii, și-a recunoscut pe bună dreptate datoria față de Einthoven dedicând lucrarea fiziologului pionier. Medicii de inimă și anchetatorii fiziologici din întreaga lume continuă să-i datoreze credit similar lui Einthoven. Deși mașinile moderne de Electrocardiograf au evoluat de la începutul secolului 20, ele funcționează în continuare pe aceleași principii de bază exploatate de Einthoven.
pentru descoperirea mecanismului electrocardiogramei, Einthoven a primit Premiul Nobel pentru Fiziologie sau Medicină în 1924. În timpul acceptării Marii onoruri, el a recunoscut modest contribuțiile multor alții care au ajutat la realizarea lucrării. Până la moartea sa în 1927, Einthoven, care era membru al Academiei Regale Olandeze de științe, a continuat ca profesor la Universitatea din Leiden.