Hijo de un comerciante de vinos, estudió física en Budapest, Viena, Berlín y Heidelberg, bajo la dirección de Bunsen, Helmholtz, Königsberger y Quincke. Obtuvo su doctorado en 1886 en la Universidad de Heidelberg. Desde 1892 trabajó como ayudante de Hertz en la Universidad de Bonn y como profesor extraordinario (asociado) en la de Breslau (1894). Al año siguiente fue nombrado profesor de física en Aquisgrán, y más tarde (1896-1898) profesor de física teórica en Heidelberg. En 1898-1907 fue profesor ordinario (numerario) en la Universidad de Kiel. Finalmente volvió a la universidad de Heidelberg en 1907. En 1909 fue nombrado director del Instituto Radiológico Universitario de dicha universidad.
Sus investigaciones versaron en gran parte alrededor de los rayos catódicos. En el transcurso de sus experimentos situó una ventana de aluminio en la trayectoria del rayo, constatando que la radiación era capaz de atravesarla, por lo que dedujo un tanto erróneamente, que se trataba de una radiación de naturaleza ondulatoria, es decir radiación electromagnética. Lo destacable de dicha investigación es que Lenard descubrió que los rayos catódicos eran capaces de atravesar la materia, y que la densidad de ésta se relacionaba directamente con la profundidad que la radiación penetraba. Por estos estudios recibió el Premio Nobel de física en 1905.
Más tarde, Lenard amplió los trabajos de Hertz sobre el efecto fotoeléctrico, demostrando que cuando la luz ultravioleta incide en el vacío sobre ciertos metales arranca electrones del metal. Estos electrones se propagan en el vacío pudiendo ser acelerados o retardados por un campo eléctrico, y sus trayectorias se pueden curvar por un campo magnético. Mediante medidas exactas demostró que el número de electrones arrancados (intensidad de corriente eléctrica) es proporcional a la intensidad (o número de fotones) de la luz del incidente, mientras que la velocidad de los electrones (su energía cinética) es independiente del número de electrones y depende únicamente de la longitud de onda de la radiación incidente. Estos hechos estaban en contradicción con los postulados de la física clásica y no pudieron ser explicados hasta 1905, cuando Einstein elaboró su teoría del efecto fotoeléctrico basada en el concepto del cuanto de luz (fotón).
También se recuerda a Lenard por ser un nacionalista radical que despreciaba a los físicos ingleses al considerar que habían robado sus ideas de los alemanes. Durante el régimen nazi fue el impulsor de la idea de una física alemana ("física aria"), ignorando las ideas que él mismo creía falsas (la "física judía") encarnadas fundamentalmente en las ideas de Einstein y su "fraude judío" de la teoría de la relatividad. Fue consejero de Hitler, llegando a ser el principal dirigente de la "física aria". Fue expulsado de la Universidad de Heidelberg por las tropas de ocupación aliadas en 1945. Murió dos años después.