Александр Гумбольдт, работавший горным чиновником в Германии, после смерти матери, получив наследство, оставил службу. В июле 1799 г. он и французский ботаник Эме Бонплан, задумав совершить вместе большое путешествие, высадились на берегу Венесуэлы (порт Кумана), оттуда переехали в Каракас и двинулись прямо на юг, к Ориноко. Они поднялись по реке до места, где от нее отходит на юго-запад рукав Касикьяре, не уступающий по ширине Рейну и впадающий в Риу-Негру, приток Амазонки. Гумбольдт дал первое научное описание этого явления, и Касикьяре стали считать классическим примером бифуркации рек. От форта Сан-Карлос, на левом берегу Риу-Негру, Гумбольдт и Бонплан вернулись к Ориноко, а затем — в Куману. В ноябре 1800 г. они выехали на о. Куба.

В апреле — июне 1801 г., высадившись в Картахене, они поднялись по Магдалене до Онды, оттуда проехали в Боготу, а в январе 1802 г. прибыли в Кито. На пути и в провинции Кито они исследовали вулканы Экваториальных Анд, в июне поднимались на потухший вулкан Чимборасо (6267 м) и достигли высоты 5760 м — мировой рекорд того времени, затем путешествовали в Перуанских Андах и в октябре прибыли в Лиму.

В декабре 1802 г. — марте 1803 г. они перешли морем через Гуаякиль к порту Акапулько и через три недели были в городе Мехико. Там они прожили до января 1804 г., совершая недалекие экскурсии по стране. Гумбольдт продолжал изучение вулканов. Собрав большие материалы, путешественники вернулись в Европу в августе 1804 г. Их гербарий, например, состоял из 6000 экземпляров растений, в том числе около 3000 неизвестных раньше видов.

Это было одно из величайших по научным результатам путешествий, хотя Гумбольдт и Бонплан не сделали никаких территориальных географических открытий. Метод географических исследований Гумбольдта стал образцом для научных экспедиций XIX века.

Один из создателей физической географии как науки, Гумбольдт, описывая посещенные им страны, дал образцы научного страноведения. Он теоретически обобщил наблюдения, свои и Бонплана, и удачно пытался установить взаимную связь различных географических явлений и их распределение на Земле. Он стал одним из основоположников современной географии растений, выдающимся историком географических открытий, климатологом, океанографом, картографом и магнитологом.

Маршруты А. Гумбольдта и Э. Боннлана по Южной Америке в 1799 - 1803 гг.

Гумбольдт 20 лет обрабатывал в Париже вместе с французскими учеными собранные им и Бонпланом огромные материалы; итогом был незаконченный труд Путешествие по тропическим областям Нового Света… (30 томов, 1807–1834 гг.).