Даты жизни (упоминания): 2 марта 1858 — после 1 сентября 1902
Основные регионы работы: Арктика
Краткая информация: Географ, геолог, арктический исследователь.
Близкий родственник семьи Миддендорфов, академик А.Ф. Миддендорф был учителем Э. Толля.
Начальное образование получил в школе г. Ревель. В 1872 году семья (после смерти отца) перебралась в Дерпт, где поступил в Дерптский университет на естественно-исторический факультет. Изучал минералогию, геогнозию, ботанику, зоологию, медицину.
Первая экспедиция проходила у берегов Северной Африки. В Алжире и на Балеарских островах он изучал фауну, флору, геологию. Вернувшись в Дерпт, защитил кандидатскую диссертацию по зоологии, был оставлен при университете.
А.А. Бунге (мл.) пригласил Э. Толля в экспедицию на Новосибирские о-ва. В марте-апреле 1885 г., проделав по реке Яна около 400 км, прибыл в Верхоянск, собрав много ценных материалов, вернулся в с. Казачье в Усть-Янском улусе и через пролив Лаптева перебрался на Новосибирские о-ва. Оказавшись на севере Котельного острова, километрах в 150—200 он увидел (или ему показалось, что увидел) неизвестную землю. Э. Толль был уверен, что это — легендарная земля Санникова. Экспедиция завершилась в декабре 1886 года. 28 января 1887 г. путешественники вернулись в СПб. Было составлено геологическое описание Новосибирских островов, собраны обширные коллекции ископаемых животных и растений.
На IX Международной географической конференции в Вене познакомился и подружился с Фритьофом Нансеном.
В 1889—1896 гг. — учёный хранитель Минералогического музея Императорской Санкт-Петербургской Академии наук.
В 1893 г. возглавил новую арктическую экспедицию. На берегу Восточно-Сибирского моря в районе мыса Святой Нос проводил геологические исследования, были найдены останки мамонтов на реке Анабар («Die fossilen Eislager und ihre Beziehungen zu den Mammuthleichen»). Также выполнял просьбу Ф. Нансена, устраивал продовольственные склады на случай зимовки готовившегося к трёхлетнему плаванию нансеновского «Фрама». На севере Сибири описывал Хараулахский хребет, кряжи Чекановского и Прончищева, нанёс на карту Анабарскую губу, изучил Хатангскую губу и низовья р. Анабар. Производя маршрутные съёмки, исправлял и уточнял географические карты того времени.
В 1899 г. участвовал под руководством С.О. Макарова в плавании на ледоколе «Ермак» к берегам Шпицбергена.
В 1899 приступил к организации новой экспедиции; целью было изучение морских течений в Карском и Восточно-Сибирском морях, исследование Новосибирских о-ов, исследование уже известных и поиск новых островов в этой части Арктики.
8 июня 1900 г. яхта «Заря» снялась с якоря в СПб. 13 сентября 1900 г. встала на зимовку в Таймырском проливе. Летом 1901 г. экспедиция обследовала Таймыр и встала на вторую зимовку. В мае 1902 г. начинается подготовка санно-шлюпочного перехода на остров Беннетта (один из островов Де-Лонга), и 5 июля 1902 года Э. Толль покинул «Зарю» в сопровождении астронома Фридриха Зееберга и зверопромышленников Василия Горохова и Николая Дьяконова.
Планировалось, что «Заря» подойдет к о. Беннетта два месяца спустя. 13 июля партия Э. Толля достигла мыса Высокого на острове Новая Сибирь, 3 августа они достигли острова Беннетта. Из-за тяжёлой ледовой обстановки «Заря» не смогла подойти к острову Беннетта в назначенный срок и получила серьёзные повреждения, сделавшие невозможным дальнейшее плавание. В сентябре 1902 г. капитан шхуны лейтенант Матисен был вынужден увести судно в бухту Тикси.
В 1903 г. поисковая экспедиция под руководством Колчака обнаружила место стоянки Толля на о. Беннетта, его дневники и другие материалы. Известно, что группа Толля, не дождавшись «Зари», решила двигаться на юг в сторону континента, однако дальнейшие следы этих четырёх человек не были обнаружены.