Hendrik Antoon Lorentz, 18 Temmuz 1853 senesinde Hollanda’nın Arnhem şehirinde dünyaya geldi. Annesinin 1862’de ölümünden sonra babası Luberta Hupkes ile evlendi.
Lorentz, Leiden Üniversitesinde fizik ve matematik okudu ve orada astronomi öğretmenliği yapan Frederik Kaiser’den derinden etkilendi. Onun etkisiyle fizikte karar kıldı. Mezun olduktan sonra 1872’de Arnhem’e döndü ve bir yükselokulda matematik öğretmeye başladı ama Leiden’deki çalışmalarına ara vermedi.
1875 senesinde ”Over de theorie der terugkaatsing en breking van het licht” (Işığın yansıması ve kırınımı üzerine) isimli doktora tezini Pieter Rijke’ye verdi. Tezinde James Clerk Maxwell’in elektromanyetik teorisini geliştirmiştir.
1881′de Frederik Kaiser’in yeğeni Aletta Catharina Kaiser ile evlendi. Aletta Amstardam Gravür Okulu’nun müdürü ve Hollanda pullarının ilk tasarımcısı olan güzel sanatlar profesörü olan Johann Wilhelm Kaiser’in kızıydı. Hendrik ve Aletta’nın en büyük kızları Geertruida Luberta Lorentz de fizikçi oldu.
1878′de halen 24 yaşındayken Lorentz Leiden Üniversitesi’nde yeni açılan teorik fizik bölümüne başkan olarak davet edildi. 25 Ocak 1878 tarihinde ilk konferansını ”De moleculaire theoriën in de natuurkunde (Fizikte moleküler teoriler)” üzerine verdi.
Liden’deki ilk yirmi senesinde Lorentz en fazla elektromanyetizm teorisi ve elektrik, manyetizm ve ışık içindeki ilişki ile ilgilendi. Daha sonra teorik fizikten kopmadan araştırma konularını genişletti. Mekanik, termodinamik, hidrodinamik, kinetik teorileri, katı hal teorisi, ışık ve yayılım üzerine makaleler yazdı. En önemli katkılarını elektromanyetizm, elektron teorisi ve görelilik konularında yapmıştır.
Lorentz atomların yüklü parçacıklardan oluşmuş olabileceğini ve ışığın kaynağının bu parçacıkların titreşimi olabileceğini düşündü. Bu fikir 1896′da arkadaşı ve eski öğrencisi Pieter Zeeman aracılığıyla doğrulandı.
Bugün adı; Lorentz-Lorenz formülü, Lorentz kuvveti, Lorentz dağılımı ve Lorentz dönüşümü terimlerinde yaşamaktadır.
Lorentz, 1895’te Michelson-Morley deneyini açıklamak için hareketli nesnelerin hareket yönünde daraldığı düşüncesini ortaya attı ( hareketli cisim daralması.) Ama George FitzGerald önceden zaten bunun üzerinde düşünmüştü (FitzGerald-Lorentz daralması.) Birbirine göre hareket halindeki cisimleri referans alan zamanlardaki göreliliği açıklayan yerel zaman terimini yarattı. 1899 ve 1904’te Lorentz zaman genleşmesini de dönüşümlerine ekledi ve 1905’te Poincaré’nin Lorent dönüşümü adını verdiği formülü paylaşımı yaptı. Lorentz büyük ihtimalle Joseph Larmor’ın yörüngede dönen elektronlar için zaman genleşmesini öngördüğünden ve benzer dönüşümleri 1897′de paylaşımı yaptığından haberdar değildi. Larmor’un denklemleri Lorent’inkilere benzemese de cebirsel olarak eşdeğerlerdir. Bu formüller özel göreliliği, hareket eden cisimlerin tipik özellikleri olan kütle artışı, hareketli cisim daralması ve zaman genleşmesinden bahsederek açıklıyordu.
Kütle artışı Lorentz’in tahminleri içinde ilk denenen oldu fakat Kaufmann’ın yaptığı deneyler tahminlerinin yanlış olduğunu gösteriyordu. 1908 yılına kadar tahminini destekleyen deneysel veri elde edilemedi.
Poincare, 1902 senesinde Lorentz’in elektrodinamik teorisini şöyle tanımladı:
En tatmin edici teori Lorentz’inkidir; tüm gerçekleri en iyi açıklayan ve en fazla sayıda bilinen bağlantıyı açıklayan şüphe götürmez biçimde onun teorisidir. Lorentz’in çalışmaları aracılığıyla Fizeau’nun hareketli cisimlerin optiği üzerine elde ettiği sonuçlar, normal, anormal dağılım ve soğurulma kanunları birbiriyle bağlandı. Zeeman etkisi bile zorlanmaksızın yerine oturdu ve hatta Maxwell’in tüm çabalarını boşa çıkgit gide artan Faraday’in manyetik dönüş sınıflandırmasına da yardımcı oldu
1912′de Lorentz Haarlem’deki Teylers Müzesinde müdür olmak üzere erken emekli oldu ama Leiden’de verdiği derslerine dışarıdan sürdü. Leiden Üniversitesindeki koltuğunu, Lorentz Enstitüsü diye bilinen Teorik Fizik Enstitüsünün kuruluşunu tamamlayacak olan Paul Ehrenfest’e devretti. Nobel Ödülü dışında bir çok ödül aldı.
1905’te Royal Society’ye kabul edildi. Royal Society onu 1908’de Rumford Madalyası ve 1918 senesinde Copley Madalyası ile onurlandırdı.
Hendrik Antoon Lorentz, 4 Şubat 1928 tarihinde Haarlem’de öldü.
Lorentz genelde temel teorik çalışmaları ile tanınsa da pratik uygulamalarla da ilgileniyordu. 1918-1926 senelerı içinde Hollanda hükümetinin isteği üzerine Lorentz Afsluitdijk taşma kontrol barajının hesaplarını yaptı. Hidrolik mühendisliği o sıralar empirik bir bilim sayılırdı ama Afsluitdijk’in yarattığı su akımı o kadar büyüktü ki deneysel verilere güvenmek imkânsızdı. Lorentz temel hidrodinamik denklemlerinden yola çıkarak meseleyi hesap yoluyla çözmeyi önerdi. Bu bir hesaplayıcının altından kalkabileceği bir işti. Afsluitdijk 1933’te tamamlandı ve Lorentz’in ve komitesinin hesapları dikkat çekecek derecede hatasız çıktı.