W swoich poglądach filozoficznych był pod wpływem platonizmu i neokantyzmu. Był współtwórcą – obok Bohra – interpretacji kopenhaskiej kwantów oraz prawdopodobnie nazwy tej doktryny Jan Faye, Copenhagen Interpretation of Quantum Mechanics, plato.stanford.edu, 6 grudnia 2019 [dostęp 2022-01-06].. Napisał kilka książek popularyzujących fizykę, filozofię i ich historie.
Życiorys Przedwojenne początki kariery i mechaniki kwantowej mały|Werner Heisenberg na piątym kongresie Solvay (Bruksela 1927)
W 1920 wstąpił na Uniwersytet Monachijski. Studiował tam fizykę pod kierunkiem m.in. Arnolda Sommerfelda i Wilhelma Wiena do 1923. W 1923 Heisenberg uzyskał stopień doktora i przeniósł się na Uniwersytet w Getyndze. Będąc jeszcze studentem, poznał Nielsa Bohra w Getyndze w 1922. Był to początek owocnej współpracy. W latach 1924–1926 został jego asystentem w Kopenhadze, a od 1927 został profesorem fizyki teoretycznej na Uniwersytecie w Lipsku.