Filho de Constantin Huygens, secretário do príncipe de Orange, cedo mostra o seu interesse pela Ciência. Em reuniões realizadas em casa de seu pai, onde está presente, entre outros, Descartes, Huygens, de 6 anos de idade, faz perguntas de tal modo pertinentes, que levam Descartes a interessar-se activamente pela sua educação intelectual

Depois de ter estudado francês, desenho, música, matemática e mecânica, ingressa na Universidade de Leyden, onde não tarda a suplantar os seus professores; e a defender ardentemente a causa de Descartes. Este submete à sua apreciação uma série de problemas cuja solução ainda não tinha sido encontrada.

Com apenas 20 anos, é o primeiro a demonstrar a quadratura do círculo (redução de um círculo a um quadrado de área igual, tendo por lado um número inteiro).

Foi astrónomo, matemático e físico. Entre as suas descobertas está o princípio, mais tarde designado pelo seu nome, que diz que cada ponto de uma frente de onda dá origem a uma nova onda e que serviu de base à teoria ondulatória da luz, desenvolvida por ele. É o primeiro a observar , em 1655, os anéis de Saturno, com as lentes que ele próprio construiu.

Huygens interessou-se, tal como Galileu, pelo pêndulo. Huygens motivado pela necessidade de medir com exactidão o tempo para registar correctamente as suas observações do céu, adaptou o pêndulo ao mecanismo dos relógios. Em 1673, determinou a relação entre o comprimento do pêndulo e o seu período de oscilação. Inventou o primeiro manómetro. Em 1678, descobriu a polarização da luz pela dupla refracção na calcite.

Huygens tinha uma excepcional capacidade inventiva e um grande rigor matemático.