Poul Henningsen, fils de la célèbre actrice danoise Agnes Henningsen, est né à Copenhague. Entre 1911 et 1914, il étudie dans une école d’enseignement technique à Fredericksberg puis entre 1914 et 1917 à Copenhague sans cependant passer de diplôme d’architecture.
Il commence également à travailler dans le domaine de l’architecture fonctionnaliste traditionnelle. Il s’intéresse en particulier au design de luminaires pour lequel il est d’ailleurs célèbre. Il étend ses activités à l’écriture et travaille comme journaliste et écrivain. Pendant une brève période, au début de la Seconde Guerre mondiale, il est chef architecte des jardins Tivoli à Copenhague. Mais à l’égal de nombreuses personnes du monde culturel, il est obligé de fuir le Danemark sous occupation allemande et de rejoindre la communauté d’artistes danois vivant en Suède dont il devient un membre important.
Sa collaboration avec Louis Poulsen débute en 1925 et ne prendra fin qu’avec son décès. Le défrichement opéré par Poul Henningsen dans le champ des relations entre la structure lumineuse, les ombres, les reflets et la réverbération constitue encore aujourd'hui la base de la théorie de la lumière appliquée par Louis Poulsen Lighting qui continue ainsi de bénéficier de l’immense talent de Poul Henningsen.