A lutheránus vallás morális reformját célul tűző pietista mozgalom hatása alatt nőtt fel. Türingiában, Jénában készült az orvosi pályára. Tanára, Georg Wolfgang Wedel (1645-1721) a kemiátria híve volt, így az életfolyamatok magyarázatát a kémiai összetételben kereste. Stahl később új utat nyitott a kémiában és az orvostudományban, de ennek a tanításnak a hatása nyomán a két diszciplínát alapvetően egy tőről fakadónak tekintette. Jénában szoros barátságot kötött diáktársával, Friedrich Hoffmann-nal (1660-1742). Stahl 1684-ben végzett, de már egy évvel korábban tanítani kezdett. János Ernő, Szász-Weimar hercege 1687-ben udvari orvosává nevezte ki.
III. Frigyes brandenburgi választófejedelem 1694-ben megalapította a Hallei Egyetemet. Hoffmannt bízták meg az új egyetem orvosi fakultásának megszervezésével, és ő felkérte Stahlt, hogy csatlakozzon hozzá. A következő 20 évben egymás mellett dolgoztak. Stahl elméleti orvostudományt, fiziológiát, patológiát, táplálkozástant, farmakológiát és növénytant oktatott, míg Hoffmann gyakorlati orvostudományt, anatómiát, fizikát és kémiát tanított. A nagy felfogásbeli különbségek azonban fokozatosan eltávolították őket. Hoffmann az iatromechanika lelkes híve lett. Ez az irányzat az élő szervezetet olyan gépnek tekintette, amelynek működését a klasszikus mechanika írja le. Ezt a túlzott egyszerűsítést Stahl nem fogadhatta el; ő megmaradt az eredetileg elsajátított iatrokémiai felfogás mellett, amely szerint a fiziológiai folyamatok kémiai változásoknak tekinthetők, de kitartott amellett, hogy önmagukban sem a mechanikai, sem a kémiai törvények nem elegendők az élet jelenségének magyarázatához. Az élethez a szervezetet olyan erőnek kell irányítania, amelyet latin szóval Stahl animának nevezett; a kifejezés jelentését nem adja hűen vissza a szokásos "lélek" vagy "szellem" fordítás. Ebből a szóból keletkezett elmélete, az animizmus neve. A vitalizmus és az antimaterializmus hasonló jelentést hordozó, későbbi kifejezések.
A tudományos nézeteltérés kikezdte Stahl és Hoffmann barátságát. A két férfi eleinte vetélytárssá, később ellenséggé vált. Stahl bizonyára örült, hogy 1716-ban Berlinbe hívták, ahol I. Frigyes Vilmos porosz király orvosa lett.
Stahl tudományos teljesítménye rendkívüli
mértékben tükrözi személyiségét.
Elmélkedő, melankolikus emberként mélyen elkötelezte
magát a XVII. század végének befelé
forduló, vallásos pietizmusa mellett. Gondolkodásmódja
azonban analitikus és lendületes volt, a XVIII. századra
jellemző nagy absztrakciók felé ösztönözte.
Két kort hidalt át csakúgy, mint flogisztonelmélete.
Ez az elmélet írta le először átfogó
módon a kémiai átalakulást (az atom és
az elem fogalma nélkül). Elgondolásának gyökerei
nem a Jan Baptist van Helmont-féle
(1577-1644) korábbi flogiszton-szóhasználatban vagy
Johann Joachim Becher (1635-82)
homályos elméleteiben, hanem az arisztotelészi felfogásban
rejlenek: a flogiszton az éghetőséget jelenti, amely
elvész az égés során, de flogisztonban gazdag
anyagokkal, például szénnel érintkezve visszaszerezhető.
Az ősi filozófia alapján olyan gyakorlatban alkalmazható
elméletet állított fel, amely hozzájárult
a kémiai elgondolások tisztázásához.