Elle est la fille du juriste Robert von Mohl et de son épouse Pauline Becher. En 1852, elle vient vivre à Paris auprès de sa tante, Mary Elizabeth Mohl(en), qui tient un salon. Après son mariage en 1861, elle vit avec son mari à Heidelberg puis en 1871 à Berlin. En 1899, elle meurt en vacances en Istrie. Sa tombe se trouve au cimetière de Wannsee.
Elle laisse une longue correspondance avec Estelle du Bois-Reymond, la fille du physiologiste Emil du Bois-Reymond. Elle participe à la publication en Allemagne des travaux de John Tyndall et d'Oliver Lodge.
Anna von Mohl épouse le le physicien Hermann Helmholtz, anobli en 1883. Pour Helmholtz, c'est son second mariage.
Le couple a trois enfants : Robert, Friedrich, Ellen (qui épousera Arnold von Siemens(de)).
Le salon
En 1872, juste avant que son mari rentre à l'université Humboldt de Berlin, elle ouvre un salon qui reçoit la société intellectuelle de la capitale. S'y rencontrent les hommes politiques et les artistes. Le mardi, c'est la réunion des chercheurs scientifiques. Il devient le salon le plus important de l'Empire et elle incarne l'idéal de la femme bourgeoise.
Elle entretient des amitiés avec la princesse Victoria puis, après son mariage avec Frédéric III d'Allemagne, s'occupera de leurs filles. Elle est aussi amie avec l'autre salonnière de grande importance à Berlin, Marie von Schleinitz qui reçoit surtout des gens de lettres.