埃瓦尔德·海林19岁时进入莱比锡大学学习医学，师从E.韦伯、G.费希纳、冯克（Otto Funke，1828－1878）和动物学家 Julius Victor Carus 同时还深受 J.缪勒的影响。1860年或该校医学博士学位后成为莱比锡大学的生理学教授，1862年或哲学讲师资格，在此期间他认识了实验心理学创始人W.冯特，同时也开始了他的视觉生理学的研究。1865年，他转入维也纳大学军事医疗-外科学院生理学系任教，在这里他除了继续视觉研究外，也转向生理学的其他领域，其中最著名的研究成果就是他和J.布洛伊尔共同发现的黑-伯反射。

1870年改任捷克布拉格大学生理学教授，在这里，他一直工作了25年。1895年再回德国莱比锡大学任教，之后一直在该校从事色彩理论的实验研究。

海林以感觉器官生理学方面的研究而闻名，其在心理学上的贡献，主要在于以下三方面：

19世纪60年代，海林专心从事视觉的空间知觉研究，提出了视觉的先天论学说，即人生来就能判断空间和深度。海林的说法与H.赫尔姆霍茨的观点不同，赫尔姆霍茨的经验主义看法认为，人类的深度知觉是学习的。海林的论点不仅符合德国理性主义哲学心理学的传统，也为格式塔心理学知觉理论奠定了基础。

19世纪70年代，海林致力于发展和赫尔姆霍茨的理论相反的颜色视觉理论，提出了著名的色觉相对论（opponent theory of color vision）。该理论认为：眼球的视网膜上有三组功能各异的锥体细胞，第一组负责感受明度，对黑白二色敏感；第二组对红绿二色敏感；第三组对黄蓝二色敏感。每一组锥体细胞所能感受到的两种色光，在光波长度上各不相同，所以各组锥体细胞在感受色光时，即产生两种颜色的互补作用。此颜色互补的视觉现象，可经由下述简单实验予以证明。

如凝视墙壁上的红色圆环半分钟，然后转向凝视旁边的白色墙壁，就会看见一个绿色圆环出现。如凝视墙上黑色钟框与白色钟面半分钟，然后转向凝视旁边空白的墙壁时，就会看见一个黑色镜面与白色钟框的影像出现。此现象称为负后象（negative afterimage）。负后象现象形成的原因，乃是由于成对的锥细胞互补作用中产生的相对历程使然。因此，海林的色觉论也称色觉相对历程论。又因海林的色觉理论中，认为锥体细胞能感受红、绿、蓝、黄四种颜色，故又称色觉四色论。他的色觉理论对色盲现象提出了理论性的解释。他认为不能辨认红色的人，对蓝色和的识别都没有困难。患色盲的人，多半都是同时对两种颜色无法辨识，不是红-绿盲，就是蓝 - 黄盲。此一现象的成因，也可从色觉相对历程论得到解释。

海林还论及温度感觉。韦伯以前曾认为皮肤温度的变化（从暖到冷）由皮肤基本温度的上升或下降而产生。海林提出，不是上升或下降而是皮肤的相对温度决定一个人感觉是暖还是冷。他说，如果一只手放在热水里，而另一只手放在冷水里，然后两只手都放在温水里，对比之下原先放在冷水里的那只手将显得更温暖。这说明两只手的皮肤已经适应了特定的温度。