Aunque es conocido como naturalista, diplomático, astrónomo, mineralogista y anatomista, su fama se debe también a sus expediciones en Latinoamérica. En 1799 salió de España, y tras una breve escala en las islas Canarias, desembarcó finalmente en Cumaná (Venezuela).
Humboldt exploró todo el río Orinoco y la mayor parte del río Amazonas en tierras venezolanas. Viajó también por Cuba, la cuenca del río Magdalena, en Colombia, y las montañas de los Andes del Ecuador, donde ascendió al volcán Chimborazo, a una altitud de más de 5.800 mts. Estudió las corrientes del océano, las temperaturas relativas según la altitud y la intensidad magnética con relación al ecuador, así como los minerales, vegetales y la vida animal de la zona. Así mismo, se relacionó con naturalistas de los distintos países que visitó, a quienes apoyó en sus investigaciones. Pasó el último periodo de sus cinco años de expediciones en México. Sus observaciones y descubrimientos en esta expedición los expuso en viaje a las regiones del nuevo continente.
Humboldt se reunió en diversas ocasiones con el Libertador Simón Bolívar, con quien compartió las opiniones sobre la emancipación de las colonias americanas de la Corona española.