德國實驗胚胎學傢。1869年6月27日生於斯圖加特，1941年9月12日卒於弗賴堡。他中學畢業後曾一度從事出版業工作，後在海德堡慕尼克大學攻讀醫學。讀完醫科的前期課程之後到維爾茨堡大學攻讀動物學、植物學和物理學。在就學期間接受受T.H.博韋裡建議，研究豬蛔蟲的胚胎發育（博士論文），就此打下堅實的形態學基礎。畢業後，1894～1908年在維爾茨堡大學動物研究所工作。1908～1914年任羅斯托克大學動物學教授，1914～1919年任威廉皇傢生物研究所第二所長，1919～1936年任弗賴堡大學動物學教授。
施佩曼畢生從事兩棲類胚胎早期發育的研究。當蠑螈受精卵分裂為二細胞（即二分裂球）時，他用初生小兒的頭發在兩個分裂球之間加以結紮，結果每個分裂球都發育成一個完整的胚胎；如果在較晚時期──原腸期結紮，則兩半各自發育為半個胚胎，這意味著在早期和晚期之間發生瞭某種過程，使胚胎各部分的“命運”確定下來。他把這一過程叫做“決定”。以後，他又通過異位移植實驗，發現在原腸形成之前，如果使外胚層的任何部分與中胚層接觸，都能發育為神經組織；但如將原來要發育為神經組織的外胚層移到不與中胚層接觸的部位，便不能發育為神經組織，從而首次接觸到精確控制胚胎某一部分發育方向的機制問題。他又根據把受精卵結紮為背腹兩半、隻有背方一半能產生出正常胚胎的情況，說明背方含有形成整個胚胎所必需的物質。由此出發，他建議H.曼戈爾德在早期原腸胚上把背唇移植到將來產生腹唇的部位，結果在宿主腹方產生出第二個胚胎，於是施佩曼把胚胎的背唇區域稱為組織者。這一發現使他獲得瞭1935年諾貝爾生理學或醫學獎。此外，他還研究瞭眼球與晶體之間的誘導作用，發現缺乏眼泡便不能形成晶體，這裡眼泡是“誘導者”。關於誘導作用的機制，他早期傾向於重視“誘導者”的作用──“誘導者”決定產生出什麼器官。但後來的研究發現，把青蛙的胚胎組織移植到蠑螈胚胎，蠑螈的“誘導者”雖作用於青蛙組織，但仍產生出青蛙的器官，反之，把蠑螈的胚胎組織移植到青蛙宿主，仍產生出蠑螈的器官。這表明被誘導組織所產生出的器官的種屬特性，取決於它自己內在的（遺傳的）組成。這使人們對於誘導和反應有瞭更全面的認識。
旋佩曼的成就來自他對實驗設計的周密思考，使實驗結果能明確地回答所提出的問題。此外，他根據實驗要求自制工具和他精巧的操作技術也起瞭很大作用。
施佩曼是英國劍橋大學、美國哈佛大學名譽博士以及20多個國傢的科學院的外籍院士。