2.2.1841 à Morges, 8.8.1912 à Morges, prot., de Morges. Fils de François (->). Cousin d'Auguste (->). 1872 Fanny Elisabeth Monneron, fille d'Henri, pasteur, nièce de Frédéric Monneron. Académie de Genève (1857-1859), études de sciences et de médecine à Montpellier, Paris et Wurtzbourg (doctorat en 1867). Professeur à Wurtzbourg. Nommé à l'académie de Lausanne, F. y enseigne l'anatomie et la physiologie générale (dès 1871), la zoologie et l'anatomie comparée (dès 1875). Il renonce à ses cours en 1895 pour se livrer à la seule recherche. Conseiller communal (législatif) à Morges (1867-1909), député libéral au Grand Conseil vaudois (1870-1874).
Initié par son père, F. s'intéresse très jeune au Léman. Il multiplie les observations originales, regroupant les données sur la faune et la flore lacustres, s'attachant à des études d'hydrologie, de climatologie, de météorologie, de géographie physique, d'histoire. Il publie Le Léman, vaste et remarquable monographie en trois gros volumes parus en 1892, 1896 et 1904 (réédition, 1969 et 1998). Cette œuvre, internationalement reconnue, fait de F. le fondateur de la limnologie, science dont il crée aussi le nom. Ses découvertes relatives à la vie des lacs, leurs caractéristiques physiques et chimiques, sont innombrables. Il se préoccupe par exemple des maladies des poissons et contribue au développement de la pisciculture helvétique. Il étudie les marées et les seiches, les courants et les vagues, la transparence et les couleurs des eaux. Vers la fin de sa vie, F. reprend les recherches de son père sur les stations lacustres et devient l'un des meilleurs spécialistes de l'âge du Bronze en Suisse. Précurseur de la sismologie, il est le premier à lancer des ballons-sondes pour des observations météorologiques en haute atmosphère. L'étude des lacs l'entraîne à entreprendre celle des glaciers (observations annuelles). Il préside la toute nouvelle Commission glaciologique suisse (1894) et organise une souscription pour financer une expédition suisse au Groenland (1912), qui donne son nom à une montagne de l'île.