Франц Юлиус Ферндинанд Мейен родился 28 июня 1804 года в городе Тильзит (Восточная Пруссия).
Склонность к ботанике Франц проявил еще в детстве, когда учился в школе в Тильзите. После окончания тильзитской гимназии Мейен обучался в Мемеле (Клайпеде) на аптекаря, затем в 1821 году по приглашению брата переехал в Берлин, где и начал свою научную карьеру с изучения медицины в Берлинском университете. В 1826 году Мейен уже получил докторскую степень доктора медицины, после чего несколько лет проработал военным хирургом в Берлине, Кельне, Бонне и Потсдаме. Параллельно занимался биологией и гистологией растений. В 1830 году он написал "Phytotomie" - первый обзор анатомии растений.
По предложению знаменитого немецкого географа, натуралиста и путешественника Александра фон Гумбольдта Мейен в качестве судового врача отправился на корабле "Принцесса Луиза" в кругосветное путешествие. В этой экспедиции, продолжавшейся с 1830 по 1832 годы, Мейен собирал коллекцию редких образцов растений и животных и занимался наукой. В ходе путешествия исследователь побывал в Бразилии, Чили, Перу, Боливии, поднимался в Анды, посетил озеро Титикака, Полинезию, Китай и Индию. Итогом экспедиции стали многочисленные зоологические и этнографические замечания. Мейен описал много новых видов животных, таких как пингвин Гумбольдта, например.
В 1834 году Франц Мейен был назначен адъюнкт-профессором ботаники в Берлинском университете, где продолжил свои гистологические исследования растений. Мейен сделал много важных выводов, касающихся зависимости растительности от климата или почвы, описал различные растительные культуры, их происхождение, распространение, выращивание и использование.
Кроме того, ученый активно занимался экологической географией растений, например, широкое распространение некоторых растений (хлебные злаки, конский каштан) объяснял их изменяемостью под влиянием климатических условий.
Мейен был одним из основателей науки цитология, в частности, он настаивал на самостоятельности обмена веществ каждой клетки и предсказал существование клеточных мембран: «клетка есть пространство, отграниченное вполне замкнутое мембраной».
В 1840 году Мейен скончался в возрасте 36 лет.
В административном районе Берлина Лихтенберге одна из улиц носит его имя.
Также в честь Мейена названо несколько видов растений.