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Max Karl Ernst Ludwig Planck nacque a Kiel, Germania, il 23 aprile 1858. Suo padre era professore di Diritto Costituzionale presso l'Università di Kiel e poi a Göttingen.
Planck studiò presso le Università di Monaco di Baviera e Berlino, dove ebbe come insegnanti Kirchhoff e Helmholtz, e consegui il dottorato di filosofia a Monaco di Baviera nel 1879.
Fu Professore Associato di Fisica Teorica a Kiel fino al 1889, anno in cui Kirchhoff riuscì ad ottenergli l'incarico di professore all'Università di Berlino, dove rimase fino al suo pensionamento nel 1926. In seguito divenne Presidente della Kaiser Wilhelm Society per la promozione della Scienza, incarico che ricoprì fino al 1937. Fu nominato membro dell'Accademia Prussiana delle Scienze nel 1894 e segretario permanente nel 1912. All'inizio della sua carriera si interessò ai processi radiativi in termodinamica e mostrò che questi processi erano da considerarsi di natura elettromagnetica. Da questi studi giunse a risolvere il problema della radiazione emessa dal corpo nero, una superficie ideale che assorbe tutta l'energia incidente.
Le osservazioni sperimentali sulla distribuzione dell'energia emessa da un corpo nero in funzione della temperatura erano in contrasto con le previsioni della fisica classica. Planck fu invece in grado di dedurre il rapporto tra l'energia e la frequenza della radiazione. In un articolo pubblicato nel 1900, annunciò come aveva derivato questo rapporto: sulla base dell'idea rivoluzionaria che l'energia venisse irraggiata non come ipotizzato dalla fisica classica, ossia sotto forma di onda continua, ma in quantità discrete, in "pacchetti", che il fisico battezzò "quanti".