1841, huwde te Smilde 12 Apr. 1866 met Maria Elisabeth van der Veen en overl. te Assen 1 Juni 1891.
Na het doorloopen van het delftsch gymnasium promoveerde hij te Leiden 8 Nov. 1864 tot doctor in de beide rechten op een proefschrift: Bijdragen tot de Statistiek van Drente en daarna, 13 Nov. 1866, tot doctor in de wis- en natuurkunde op een proefschrift: De methoden tot synthesis der organische lichamen, welk proefschrift tevens het met goud bekroonde antwoord was op een prijsvraag, uitgeschreven door de groningsche hoogeschool. Na van 1864-1866 aan verschillende inrichtingen voor onderwijs te Leiden les gegeven te hebben, werd hij tot leeraar aan een H.B.S. te 's Gravenhage benoemd, welke betrekking hij spoedig verwisselde met het lectoraat in de zoölogie aan de leidsche hoogeschool (1867). Het feit, dat hij hier bij de vervulling eener vacature van hoogleeraar werd voorbijgegaan, deed hem ontslag nemen, en, na het doen van eenige groote reizen (1869 naar Egypte, 1872 naar Californië) vestigde hij zich te Assen, alwaar hij zijn tijd verdeelde tusschen zijn veel omvattende studiën, het bekleeden van verschillende openbare betrekkingen en het uitoefenen van het practisch landbouwbedrijf.
Zijn universeele geest, die behoefte had het geheele veld der natuurwetenschap te overzien, maakte hem tot een polyhistor en zijn wijsgeerige aanleg bracht hem er toe die resultaten der natuurwetenschap ook toe te passen op maatschappelijke en geestelijke verschijnselen, ook al kwam hij daarbij in botsing met wat traditie en overlevering hem tot dan hadden geleerd. De encyclopaedische kennis, die hij zich verwierf, gebruikte H.H.v.Z. in de allereerste plaats, om zijn landgenooten met al, wat het buitenland op zijn gebied aan voortreffelijks bood, bekend te maken, door het op een zoodanige wijze te vertalen, dat het bijna geheel voor een zelfstandig werk kon doorgaan. Zoo verschenen achtereenvolgens: Overzicht der Petrographie (1868); De voorhistorische Mensch in Europa (1869); Lichtbeelden naar de Natuur (1874); De grondbegrippen der hedendaagsche natuurwetenschap (1875); de Aardschors en hare gedaanteveranderingen (1876); Worden en vergaan (1877). Daarnaast zagen nog zelfstandige werken enz. het licht als: Handboek der Mineralogie (1869); Eenige hoogtemetingen in onze duinen in Staatkundig en Staathuishoudk. Jaarboekje, 1869; Note sur l'étendue superficielle occupée en Néerlande par les dépots des différentes formations géologiques in Archives néerlandaises d. Sciences exactes et naturelles IV (1869); Nouveaux résultats de mésures par le planimètre polaire d'Amsterdam, ibid. V (1870); Geologie van Nederland afgedrukt in: Algemeene Statistiek van Nederland I (Leiden 1870); het Diluvium van de Nederlandsch-Noordduitsche vlakte in Isis, 1881 enz.
Meer nog dan door deze werken, heeft H.H.v.Z. zich een grooten naam verworven als de onvermoeide kampioen voor de denkbeelden van Charles Darwin. De uitnemende bewerking, die hij van nagenoeg alle geschriften van dezen grooten bioloog gaf (reeds in 1872 verscheen de bewerking van The descent of Man, gelijktijdig met de eerste engelsche uitgave), heeft ontzaglijk veel bijgedragen tot een ruimere verspreiding van diens denkbeelden.
Tegenover deze feiten blijft het onverklaarbaar, hoe de redactie van het (thans niet meer bestaande) Album der Natuur bij den dood van T.C. Winkler dezen de eer gaf, ten onzent ‘de afstammingsleer ingevoerd te hebben’, een eer,