پدر آدولف فون بایر (Adolf von Baeyer) از نجیب‌زادگان نظامی و مادرش از خانواده‌ای فرهیخته بود. پس از پایان دبیرستان، نخست در دانشگاه برلین ریاضیات و فیزیک خواند ولی بعد در ۲۳ سالگی در هایدِلبِرگ دکترای شیمی گرفت و یک سال پس از آن به عنوان مدرس در دانشگاه برلین آغاز به کار کرد و در دانشگاه‌های گوناگون به تدریس پرداخت.

۳۱ ساله بود که به مقام استادی شیمی در برلین رسید و یک سال بعد "جامعه شیمی‌دان‌های آلمان" را بنیان نهاد و نشریه‌ای که بسیاری از مطالب آن به قلم خودش بود را اُرگانِ این جامعه قرار داد.

۳۵ ساله بود که تلاش ۳۰ ساله‌ای برای استقلال رشته شیمی و جدایی آن از خواسته‌های صنعت‌گران و داروسازان را آغاز کرد. او بر این باور بود که دانش، تنها به دور از عامل‌های خارجی به ویژه اقتصادی، می‌تواند رشد کند.

با این حال کشف‌ها و ترکیب‌های شیمیایی تازه‌ای که بایر عرضه کرد، صنعت شیمی به ویژه ساخت مواد رنگی مصنوعی را چنان پیش برد که در سال ۱۹۰۵ جایزه نوبل از جمله به این خاطر به او تعلق گرفت. شاید برجسته‌ترین کار او ساخت ماده رنگی نیل با ترکیب‌های شیمیایی بوده باشد که تا زمان او آن را از گونه‌ای از گیاه وسمه می‌گرفتند.

هم اکنون در چند ترکیب شیمیایی از جمله "اوکسید بایرـویلیگِر" و ترکیب آلی موسوم به "نمونه بایر" نام او ثبت شده است.

از کارهای ماندگار دیگر بایر، جا انداختن لوله آزمایش به عنوان مهم‌ترین ابزار شیمیدان‌ها در آزمایشگاه‌های شیمی بود که پیش از او بسیار اندک و با تردید استفاده می‌شد. در سال ۲۰۰۹ یکی از دهانه‌های آتشفشان کره ماه را به یاد او نامگذاری کردند.

آدولف فون بایر در ۸۲ سالگی در جنوب آلمان درگذشت.