Российский, затем немецкий химик латвийского происхождения, известный своими работами в истории химии, стереохимии, электрохимии растворов и оптической изомерии. Вальден стал первооткрывателем стереохимической реакции, известной как Вальденовское обращение, и синтезировал первую ионную жидкость с температурой плавления ниже комнатной.
Вальден родился 14 (26) июля 1863 года в Розулской волости Лифляндской губернии (Rozulas, Governorate of Livonia), которая была тогда частью Российской империи (Russian Empire) - сегодня это Латвия (Latvia). Он рос в большой крестьянской семье, но потерял родителей еще в детстве и смог получить образование, только благодаря финансовой поддержке старших братьев. В 1876 он с отличием окончил уездное училище в Цесисе (Cēsis), в 1882 - Рижскую техническую школу (Riga Technical High School).
В декабре 1882 Вальден стал студентом Рижского политехнического института (Riga Technical University) и серьезно увлекся химией.
В 1886 он опубликовал свою первую научную работу.
В апреле 1887 был избран членом Русского физико-химического общества (Russian Physico-Chemical Society). Тогда же началось его сотрудничество с Вильгельмом Оствальдом (Wilhelm Ostwald), который получил в 1909 году Нобелевскую премию по химии.
В 1888 Вальден получил степень в области химического машиностроения, остался на химическом факультете в качестве ассистента и начал составлять 'Стереохимический справочник', опубликованный в 1894. Пока Вальден готовил этот справочник, ему пришлось провести множество химических опытов, результатом которых стали 57 научных статей только по структурной химии, опубликованных с 1889 по 1990 год в российских и зарубежных журналах. Во время летних каникул в 1890 и 1891 Вальден ездил к Оствальду в Лейпцигский Университет (University of Leipzig) и в сентябре 1891 защитил там диссертацию на степень магистра. Оствальд предложил ему остаться в Лейпциге в качестве приват-доцента, но Вальден отказался, питая надежду сделать более яркую карьеру в Риге.
Летом 1892 он получил место ассистента профессора физической химии, год спустя защитил докторскую диссертацию и в сентябре 1894 стал профессором аналитической и физической химии Рижского политехнического института, где проработал до 1911, а с 1902 по 1905 год был ректором института.
В 1895 он сделал свое самое яркое открытие, позже названное Вальденовским обращением или инверсией, и эта тема стала основой
его диссертации, защищенной в марте 1899 года в Университете Санкт-Петербурга (St. Petersburg University). После этого Вальден весьма заинтересовался электрохимией неводных растворов, и работы на эту тему принесли ему большую известность. Так, Вальден считался кандидатом на Нобелевскую премию по химии в 1913 и 1914 годах. Кроме того, он был очень одаренным преподавателем, способным увлечь свою аудиторию самыми сложными темами.
В мае 1910 Вальден стал членом Петербургской Академии наук (St. Petersburg Academy of Sciences), а в 1911 получил приглашение возглавить химические лаборатории академии и занимал этот пост до 1919 года. В Риге было больше возможностей для исследований, и Вальден постоянно разъезжал между Ригой и Петербургом. В 1915, из-за трудностей, вызванных Первой мировой войной, Вальден сократил свои исследования и сосредоточился на преподавании и административной работе. Затем, по причине политических волнений в Латвии, Вальден вместе с семьей перебрался в Германию (Germany), где занял должность профессора неорганической химии в Ростокском Университете (University of Rostock), где проработал до 1934 года. В 1924 он приезжал в Ригу и прочел курс лекций. Ему предлагали высокие должности в области химии в Риге и Петрограде, но он отказался. Несмотря на это, в 1927 Вальден стал иностранным почетным членом Академии Наук СССР (Academy of Sciences of the USSR).
В последние годы жизни Вальден собрал уникальную библиотеку, в которой было более 10 000 томов, сосредоточившись на истории химии. Увы, дом ученого и его библиотека погибли во время бомбардировок Ростока британской авиацией в 1942. Вальден переехал в Берлин (Berlin), а затем обосновался во Франкфурте (Frankfurt) и преподавал в местном университете. Конец Второй мировой войны он встретил во французской зоне оккупации, а Ростокский Университет оказался в советской зоне оккупации, и Вальден остался в преклонном возрасте без источника доходов. Он жил на скромную пенсию, собранную немецкими химиками, время от времени читал лекции и писал мемуары. Он скончался 22 января 1957 года, в возрасте 93 лет