Окончил Высшую школу промышленной физики и химии города Париж.
Основной научный вклад был сделан в области технологий создания вакуума, теории электромагнитного излучения и гравитации. В 1924 году запатентовал насос Хольвека. Развил теорию дискретности ионизирующих излучений.
Являлся директором Лаборатории Мари Кюри в Институте радия в Париже.
Во время оккупации Франции Германией (1940—1944) участвовал во французском Сопротивлении. Арестован Гестапо 11 декабря 1941 года. Убит 24 декабря.
Именем Ф. Хольвека названы