Австрийский физик-теоретик. Ученик Л. Больцмана.
Окончил Венский университет (1904), затем вместе с женой — русским физиком Т. А. Афанасьевой-Эренфест переехал в Россию.
С 1912 года профессор Лейденского университета (Нидерланды). Основные труды по обоснованию статистической механики, квантовой теории, теории относительности, теории фазовых переходов.
Разработал метод адиабатических инвариантов в квантовой теории (1916). Сформулировал (1927) теорему о средних значениях квантово-механических величин (теорема Эренфеста).
Вывел (1933) так называемые соотношения Эренфеста. Оказал большое влияние на развитие теоретической физики в России и СССР. Иностранный член АН СССР (1924).