Abbe wurde früh als Begabung erkannt Stipendium ermöglichte ihm aus armen Verhältnissen an Universität Göttingen und später in Jena zu studieren. belegte Mathematik Physik Philosophie Politik und Soziologie. 1861 wurde er Assistent an der Sternwarte in Göttingen . 1863 ging er zurück nach Jena wo im Sommer 1863 habilitierte . Nach seiner Habilitation wurde er 1870 zum außerordentlichen Professor ernannt (seit 1891 von Lehramtspflichten wieder entbunden). Seit 1878 war er Direktor der Sternwarte Jena.
Seit 1866 war er mit Carl Zeiss befreundet und führte Forschungsarbeiten für Zeiss später trat er in die Firma ein. bat Abbe um eine wissenschaftliche Untersuchung zur optischer Geräte die vom ständigen Ausprobieren zu mehr industriellen Fertigung hinführen sollte. Unter anderem daraus die optimierte Anpassung der Brillengläser an die Augenfehler sowie die Einführung Dioptrien -Zahl.
Abbe löste das Problem der Farbverzerrung den Linsen von Mikroskop - Objektiven und entwickelte die achromatische Bauweise. Damit erstmals wirklich leistungsfähige Mikroskope möglich die in Folgezeit die Forschungsmöglichkeiten der Biologie insbesondere der Cytologie Mikrobiologie und der Medizin drastisch verbesserten.
Zusammen mit dem Chemiker Friedrich Otto Schott und Zeiss gründete Abbe die Glaswerke und Genossen" in Jena das sich bald Unternehmen von Weltruf etablierte.
Abbe war der führende Wissenschaftler und Mitinhaber der Carl-Zeiss-Werke in Jena und verhalf dem Unternehmen Weltgeltung. Nach dem Tod von Carl Zeiss er die Leitung des Werks. Ernst Abbe für sein soziales Gewissen berühmt. 1891 gründete er die Carl Zeiss-Stiftung der er sein gesamtes Vermögen überschrieb.
Als Direktor der Zeiss-Werke verwirklichte Ernst der einer Arbeiterfamilie entstammte zahlreiche wegweisende sozialpolitische So führte er den Acht-Stunden-Tag ein schuf für die Mitarbeiter und eine Umsatzbeteiligung für Beschäftigten.
Die tiefgreifende Wirkung Abbes auf den Gerätebau und Optik hat in der Tatsache Niederschlag gefunden dass sein Name mit verschiedenen aus diesem Arbeitsfeld verbunden wurde. Am bekanntesten vielleicht die Abbesche Zahl . Aber auch die Abbesche Invariante die Abbesche Sinusbedingung das Abbesche Komparatorprinzip oder der Abbe-Komparator tragen seinen Namen. zu Ehren heißt ein Lehrgebäude für Mathematik Physik in Jena Abbeanum . Auch ein Platz und eine Straße Jena sind nach ihm benannt.