Nel 1857 conseguì il dottorato presso l'Università di Tubinga, e più tardi era un medico militare a Ulma. Nel 1864 ricevette la sua abilitazione a Tubinga, dove nel 1866 divenne professore associato di botanica.
Era l'autore della famiglia di piante Lemnaceae, e nel 1868 pubblicò il trattato Die Lemnaceen: Eine monographische Untersuchung. Altre importanti opere di Hegelmaier furono una monografia, che trattava del genere di pianta Callitriche, intitolata Monographie der Gattung Callitriche (1864), e uno studio che coinvolge l'embriologia della piante, intitolata Vergleichenden Untersuchungen über Entwicklung dikotyledoner Keime (Studi comparativi sullo sviluppo di semi dicotiledoni, 1878).[1]