Учился в сельской школе и классической гимназии в Арау, в 1861 году поступил на медицинский факультет Цюрихского университета, также слушал лекции в Вюрцбурге и Праге. В 1865 году сдал в Цюрихе экзамен на доктора медицины и стал ассистентом окулиста проф. Горнера. В 1867 году переехал в Гейдельберг, где продолжал медицинское образование и одновременно занимался изучением социальных наук (Эрисман был убеждённым социалистом и умер членом Социал-демократической партии Швейцарии). Тогда же женился на первой русской женщине-враче Надежде Сусловой. В 1885 году, после развода с ней, он женился на Софье Яковлевне Гассе — тоже враче; второй брак оказался исключительно счастливым, у супругов появились дети. В 1885—1861 годах Эрисман — профессор университета в Инсбруке, автор работ по педагогической и криминальной психологии, философии психологии). В 1869 году, после посещения Берлина и Вены, поселился в Петербурге, где сначала занимался частной практикой по глазным болезням. Одновременно исследовал глаза у учащихся средних учебных заведений и издал труд «О влиянии школы на происхождение близорукости». Работал над проблемой рациональной конструкции школьной мебели; изобрёл школьную парту. После этого занялся исследованием петербургских подвальных помещений и ночлежных квартир и, забросив частную практику, целиком отдался вопросам гигиены. В 1872 году отправился в Цюрих и Мюнхен.
В 1874 году вернулся в Петербург. в это время были написаны его основные работы — «Руководство по гигиене» в 3 томах и «Общедоступная гигиена». Во время русско-турецкой войны 1877—1878 годов он руководил дезинфекционными работами в действующей русской армии. После окончании войны по заказу Московского земства совместно с А. В. Погожевым, Е. А. Осиповым и Е. М. Дементьевым провёл исследование санитарного состояния более 1000 фабрик и заводов Московской губернии (1879—1885). В 1882 году Совет Московского университета предоставил ему степень доктора медицины honoris causa и он начал преподавать гигиену, а в 1884 году возглавил в качестве ординарного профессора, созданную на медицинском факультете кафедру гигиены, где учился в том числе и Антон Чехов. На этой должности Эрисман создал гигиеническую лабораторию, которая позже была преобразована в гигиенический институт (с 1927 года — Московский НИИ гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана). В 1884 году вошёл в специальный Строительный комитет под председательством Склифосовского по строительству клиник на Девичьем поле. С 1891 года руководил также вновь открытой санитарной станцией для исследования пищевых продуктов. Одновременно был санитарным врачом Московского и Богородского уездов; с его именем связана организация земско-фабричной медицины и земско-санитарного надзора над промышленными заведениями в Московской губернии.
В 1896 году за защиту студентов, арестованных во время студенческих волнений, был уволен из университета и уехал в Цюрих, где с 1901 года заведовал санитарной частью городского управления. Был активным сотрудником Энциклопедического словаря Брокгауза и Ефрона, где является автором ряда статей.