Heine studiò lingue classiche e teologia, prima di dedicarsi alla medicina, una decisione influenzata dallo zio, Johann Georg Heine, proprietario di un ospedale ortopedico a Würzburg. Dopo il dottorato, ottenuto nel 1827, aprì un ambulatorio ortopedico a Cannstatt, vicino a Stoccarda, e ne rimase il direttore fino al 1865, trattando pazienti provenienti da tutta Europa.
Heine si dedicò soprattutto allo studio della scoliosi, del piede torto congenito e della paralisi degli arti. Utilizzò, in terapia, anche lavaggi e ginnastica.
Dal suo matrimonio con Henriette Ludovike Camerer (1807–1884), sposata nel 1831, nacque Carl Wilhelm Heine (1838–1877), ritenuto uno dei più noti chirurghi del XIX secolo.
Il suo busto bronzeo è presente a Warm Springs (Georgia) nella Polio Hall of Fame, tra le personalità più importanti legate alla poliomielite, tra cui il presidente degli Stati Uniti Franklin D. Roosevelt.
Heinz Hansen, Die Orthopäden Familie Heine. Leben und Wirken der einzelnen Familienmitglieder im Zeichen einer bedeutenden deutschen Familientradition des neunzehnten Jahrhunderts, Dresda, 1993.
