E' nato in Germania, dove ha completato la propria formazione. Ha conseguito il dottorato di ricerca in fisica sperimentale presso l’università di Tubinga. Ha lavorato per molti anni alla NASA, UCLA, come ricercatore nell’ambito della scienza dei materiali, ed è stato professore ricercatore alla Stanford University. È il fondatore e il presidente di una società che si occupa di ricerca scientifica in fluidodinamica computazionale, sviluppo dei materiali e nanotecnologia sotto contratto NASA. Da vari decenni Heinemann si adopera per comporre quella che viene comunemente percepita come divergenza fra scienza e spiritualità, e tiene conferenze sull’espansione della percezione.