Из семьи обрусевших немцев. Детство провел в Мелеховке Тульской губ., в имении своей матери. Окончил 1-ю московскую гимназию (1880–90), отделение математических наук физико-математического факультета Императорского Московского университета с дипломом 1-й степени (1890–94). Ученик известного физика и математика Н.А. Умова. Оставлен при университете для подготовки к профессорскому званию. В 1898 утвержден лаборантом, с 1902 приват-доцент кафедры физики физико-математического факультета, защитил диссертацию. С 1894 преподавал на медицинском факультете Московского университета, на курсах Московского общества воспитательниц и учительниц, на Московских высших женских курсах; позднее читал курс термодинамики в Институте путей сообщения. В начале 1900-х годов возглавлял кафедру физики в Коммерческом институте. Приват-доцентом по кафедре физики Московского университета. В 1919 по инициативе Ц. в Москве был создан Центральный физико-педагогический институт—первый в России научно-методический центр по преподаванию физики в школе. Основатель первого русского методического журнала «Физика», издававшегося в 1912–16. Автор ряда учебников по физике для школы, очень популярных в 1920-е и 1930-е годы, и выдержавшей несколько изданий научно-популярной книги «Занимательная ботаника». Во время гражданской войны жил в Харькове, затем, в 1919–21 жили в Крыму, в местечке Темис-Су под Ялтой. Преподавал в школе и был её директором. Осенью 1922 получил разрешение на выезд в Германию на лечение, жил в Берлине.

  Похоронен на русском православном кладбище в районе Тегель в ныне безымянной могиле.

Отец: Василий Яковлевич (1836–1907), действительный статский советник, профессор Московского университета, декан его физико-математического факультета. Мать: Магдалина Ивановна (урожд. Раевская, ум. 1888). Братья: Николай (1866–1923), ботаник, удостоен Премии имени В.И. Ленина за 1928; Иван (р. 1867), Василий (р. 1876). Сестры: Юлия (р. 1873), Елизавета (р. 1874), Анна (р. 1881).

Жена: в 1-м браке – Евгения Евгеньевна, преподаватель гимназии. Сыновья: Вадим, Яков. Дочери: Татьяна, Евгения. Во 2м браке – Вера Николаевна (ур. Павлова, 1875–1962), актриса МХАТ. Сын: Олег (1910–1997), художник, писатель.

Соч.: Начальная физика. Первая ступень (много изданий); Начальная физика. Вторая ступень «Механика». М.-Пг., 1915; Начальная физика. М., 1924; Занимательная ботаника. Л., 1927.

Лит.: Oleg Zinger. Moskau – Berlin – Paris. Das Leben eines Malers, hrsg. von F. u. S. Mierau, Leipzig, Reclam Verlag, 1995.