Poul Henningsen nacque a Copenhagen dalla famosa attrice danese Agnes Henningsen. Non si laureò mai come architetto, ma studiò alla Technical School di Frederiksberg in Danimarca, dal 1911 al 1914 e poi al Technical College di Copenhagen dal 1914 al 1917.
Iniziò a fare pratica con un tipo di architettura tradizionale e funzionalista, ma con il corso degli anni i suoi interessi professionali cambiarono per concentrarsi in particolar modo sull´illuminazione, campo nel quale ha eccelso. Ha anche ampliato i campi di suo interesse in aree quali quelle della scrittura, diventando giornalista ed autore. Per un breve periodo all´inizio della Seconda Guerra Mondiale, fu il mastro architetto dei Giardini di Tivoli a Copenhagen. Ma come molte altre persone creative, fu obbligato a fuggire dalla Danimarca durante l´occupazione tedesca; presto diventò tuttavia parte vitale della colonia di artisti danesi che vivevano in Svezia.
La sua collaborazione durata tutta una vita con Louis Poulsen Lighting iniziò nel 1925 e durò fino alla sua morte. Al giorno d´oggi Louis Poulsen Lighting trae ancora benefici dal suo genio. Poul Henningsen fu anche il primo editore della rivista della società NYT. Il CEO di Louis Poulsen Lighting a quel tempo, Sophus Kaastrup-Olsen, diede a PH la rivista come dono poiché aveva appena terminato la sua permanenza al giornale danese per il quale aveva lavorato (le sue opinioni erano troppo radicali).
Il lavoro pioneristico di Poul Henningsen riguardante le relazioni tra strutture di luce e la riproduzione di ombre, bagliore e colore – in rapporto al bisogno umano di luce, é tutt´oggi il fondamento delle teorie dell´illuminazione ancora in pratica alla Louis Poulsen Lighting.