Nacido de Filadelfia, Herbert Callen recibió el título de la maestría en ciencias por la Universidad del Temple. Contrajo matrimonio en 1945, cuando la guerra y su trabajo para el Proyecto de Manhattan llegaba a su fin, y posteriormente obtuvo un doctorado en física en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), recibiendo su título en 1947. Su director de tesis fue el físico László Tisza.^[2]​

En 1948, Callen se incorporó al departamento de Física de la facultad de la Universidad de Pensilvania y recibió la medalla Elliott Cresson por el Instituto de Franklin, además de ser beneficiario de una Beca Guggenheim en el curso 1972/1973. Su distinguida carrera en física lo llevó a ingresar en la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos en 1990.^[3]​

Los especialistas consideran que su mayor contribución a la física en el origen y las pruebas del fluctuación-teorema de disipación, un resultado general que describe el cómo a la respuesta de un sistema a determinadas perturbaciones, se relaciona a su comportamiento en equilibrio, esto al igual que su obra clásica sobre la Termodinámica, de la que publicaron dos ediciones, traducidas a diversas lenguas, y que sigue siendo utilizado en cursos de Termodinámica alrededor del mundo.

Después de enfrentarse durante once años a la batalla contra la enfermedad del alzheimer, Herbert Callen murió en el suburbio de Filadelfia de Merion a la edad de 73 años. Él y su mujer, Sara Smith, tuvieron dos niños, Jed y Jill.