Hertz tudomány iránti érdeklődése a „családban maradt”, hiszen nagybátyja volt a neves fizikus, az elektromágneses hullámok felfedezője Heinrich Rudolf Hertz. Gustav Ludwig Hertz Nobel-díjas német fizikus 40 éve, 1975. október 30-án halt meg.
Gustav Ludwig Hertz 1887. július 22-én született Hamburgban, apja ügyvéd volt. Nagybátyja volt a neves fizikus, az elektromágneses hullámok felfedezője Heinrich Rudolf Hertz.
1906 és 1911 között Göttingen, München és Berlin egyetemeire járt, a német fővárosban Max Plancktól és Heinrich Rubenstől tanult fizikát. Doktorrá avatása után, 1913-ban Heinrich Rubensnek, a Berlini Egyetem Fizikai Intézete vezetőjének asszisztense lett. Együtt dolgozott James Franck fizikussal, akivel 1914-ben igazolta, hogy amikor egy elektron egy atomba ütközik, egy bizonyos minimális energiára van szüksége ahhoz, hogy kimozdítson egy másik elektront az atomból. Ez az energiaszint elemenként más és más.
Részt vett az első világháborúban, és 1915-ben súlyosan megsebesült. Amikor felgyógyult, a Berlini Egyetemen magántanári képesítést szerzett, majd az eindhoveni Philips Laboratóriumban dolgozott. 1925-ben a Hallei Egyetemen a kísérleti fizika professzora lett, 1928-tól pedig hét éven keresztül a Berlin-charlottenburgi Műszaki Főiskolán adott elő. 1935-től tíz éven át a berlini Siemens kutatólaboratórium igazgatója volt.
1945-ben a második világháború győztes nagyhatalma, a Szovjetunió felajánlotta német tudósoknak, hogy dolgozzanak számára. Az érintettek nem voltak olyan helyzetben, hogy nemet mondhassanak, elfogadták az ajánlatot. Hertz tíz évre szerződéses kutató lett Szuhumiban, majd Moszkvában, és társaival együtt hozzájárult a szovjet atomkutatás sikereihez. Hazatérve, 1955-től 1960-as nyugdíjba vonulásáig a lipcsei Karl Marx Egyetem Fizikai Intézetének élén állt.
A fizikai Nobel-díjat 1925-ben James Franckkal megosztva kapta „az elektronok és atomok közötti ütközés törvényének felfedezéséért”. A kísérlet igazolta Max Planck kvantumhipotézisét, és módszert adott a Planck-állandó pontos mérésére. Franck és Hertz kísérlete bebizonyította, hogy az atomok a velük ütköző elektronoktól csak pontosan meghatározott energiaértékeket képesek átvenni. Ez az energia az ionizációs potenciál, amelynek értéke elemenként más és más. Ezzel megdöntötték azt az állítást, hogy az atomok állandó képződmények, mert kísérletük az atom kvantált energiaállapotaira utalt. Méréseik azt is kimutatták – amit Niels Bohr előre látott -, hogy az egyes elemek által kisugárzott fény az adott anyag lehetséges atomi energiaállapotainak felel meg.
A Nobel-díjat eredményező kutatás mellett pályája során foglalkozott még a röntgenbesugárzás elnyelési színképével, 1920-ban megfogalmazta a szabálytalan dublettek törvényét. 1932-ben diffúziós módszert dolgozott ki az izotópok szétválasztására, a plazmafizikában pedig az elektronemisszióra vonatkozóan végzett megfigyeléseket.
Érdemei elismeréseként tagja lett a Német Demokratikus Köztársaság Tudományos Akadémiájának, külföldi tagja a Szovjetunió Tudományos Akadémiájának, tiszteleti tagja a Magyar Tudományos Akadémiának. A Szovjetunióban 1951-ben Állami Díjjal, hazájában 1955-ben Nemzeti Díjjal tüntették ki. Gustav Ludwig Hertz 88 éves korában, 1975. október 30-án halt meg Lipcsében.
