Немецкий врач и бактериолог Генрих Герман Роберт Кох родился 11 декабря 1843 года в Клаусталь-Целлерфельде. Его родителями были Герман Кох, работавший в управлении шахт, и Матильда Юлия Генриетта Кох (Бивенд). В семье было 13 детей, Роберт был третьим по возрасту ребенком. Развитый не по годам, мальчик рано начал интересоваться природой, собрал коллекцию мхов, лишайников, насекомых и минералов. Его дедушка, отец матери, и дядя были натуралистами-любителями и поощряли интерес мальчика к занятиям естественными науками. Когда в 1848 году Роберт поступил в местную начальную школу, он уже умел читать и писать. Мальчик легко учился и в 1851 году поступил в гимназию Клаусталя. Через четыре года он уже был первым учеником в классе, а в 1862 году окончил гимназию.
В том же году Роберт поступил в Геттингенский университет, где в течение двух семестров изучал естественные науки, физику и ботанику. В январе 1864 года Роберт перешел на медицинский факультет.
Важнейшую роль в формировании интереса Коха к научным исследованиям сыграли многие его университетские преподаватели, в т.ч. анатом И. Генле, физиолог Г. Мейсенер и клиницист К. Гассе. Эти ученые принимали участие в дискуссиях о микробах и природе различных заболеваний, и молодой Кох заинтересовался этой проблемой. В июне 1865 года Роберт удостоился первой премии на конкурсе студенческих научных работ.
1866 год оказался для Коха богатым на события. 13 января Роберт с отличием выдержал экзамен на степень доктора медицины. В феврале молодой ученый едет на месяц в Берлин, к Р. Вирхову, совершенствовать свои знания. 16 марта Кох выдержал государственные экзамены на практикующего врача в Ганновере. Летом участвовал в борьбе с холерой в Гамбурге. Наконец, 27 сентября Роберту было предоставлено право на врачебную практику в поселке Лангенгаген.
28 ноября 1866 года Кох пишет родным: «Моя практика понемногу улучшается. Вместе со своим жалованьем я уже могу заработать здесь от 500 до 600 талеров; несомненно, в следующие годы заработок быстро возрастет…» А еще через месяц в письме к невесте Эмме: «Купил себе лошадь, обстоятельство немаловажное, ибо уважение ко мне среди здешних крестьян возросло на сто процентов с тех пор, как я стал владельцем лошади, и, надеюсь, это скоро скажется на моей практике; в ближайшем письме я дам тебе точное описание моего коня».
16 июля 1867 года Кох женился на Эмме Адельфине Жозефине Фрац. Через год у них родилась дочь Гертруда. Если исключить рождение дочери, то брак не принес Роберту ни одного радостного дня. Избалованная, выросшая в богатом доме, Эмми пришла в ужас от жизни в захудалом местечке. Коха не покидало чувство вины перед женой, он считал, что, в сущности, обманул все ее ожидания.
В 1869 году Кохи обосновались в немецком городе Раквице, где Роберт начал врачебную практику в должности ассистента в больнице для умалишенных, и вскоре стал известным и уважаемым врачом. Однако эта работа Коха была прервана - в 1870 году началась франко-прусская война.
Несмотря на сильную близорукость, Роберт добровольно стал врачом полевого госпиталя и здесь приобрел большой опыт в лечении инфекционных болезней, в частности, холеры и брюшного тифа. Одновременно он изучал под микроскопом водоросли и другие простейшие организмы, совершенствуя свое мастерство в микрофотографии.
В 1871 году Кох демобилизовался и в следующем году был назначен уездным санитарным врачом в Вольштейне (ныне Вольштын в Польше). Жена подарила ему на двадцативосьмилетие микроскоп, у которого теперь Роберт проводил целые дни. Он потерял всякий интерес к частной практике и стал проводить различные опыты, заведя для этой цели настоящее полчище мышей.
В марте 1872 года Кох занял в Вольштейне место окружного санитарного врача. Он обнаружил, что в окрестностях этого города распространена сибирская язва, эндемическое заболевание, которое распространяется среди крупного рогатого скота и овец, поражает легкие, вызывает карбункулы кожи и изменения лимфоузлов. Кох знал об опытах Луи Пастера с животными, больными сибирской язвой, и тоже решил понаблюдать за возбудителями сибирской язвы. С помощью микроскопа он проследил весь жизненный цикл возбудителя и увидел, как из одной бациллы возникают миллионы.
Проведя серию тщательных экспериментов, ученый установил бациллу, ставшую единственной причиной сибирской язвы. Он доказал также, что эпидемиологические особенности сибирской язвы, т.е. взаимосвязь между различными факторами, определяющими частоту и географическое распределение инфекционного заболевания, обусловлены циклом развития этой бациллы. Исследования, проведенные Кохом, впервые доказали бактериальное происхождение заболевания. Его статьи по проблемам сибирской язвы были опубликованы в 1876 и 1877 годах при содействии ботаника Ф. Кона и патолога Ю. Конгейма в университете Бреслау. Кох опубликовал также описание своих лабораторных методов: метод культивирования микроорганизмов на биологических жидкостях, метод «висячей капли» и окрашивание бактерий анилиновыми красками.