Зигмунд Теодор Штейн родился старшим сыном раввина и писателя Леопольда Штейна . Выросший во Франкфурте-на-Майне с двухлетнего возраста, он изучал химию и физику в Университете Рупрехта-Карла в Гейдельберге и Университете Людвига-Максимилиана в Мюнхене . В 1861 году он стал членом Баварского корпуса в Мюнхене .  Затем он изучал медицину в Эрлангенском университете Фридриха Александра , Вюрцбургском университете Юлия Максимилиана , Карловом университете и Берлинском университете Фридриха Вильгельма . После защиты докторской диссертации Dr. Фил.(1862) и к Др. медицинский (1864 г.) он поселился в 1864 г. в качестве врача общей практики во Франкфурте-на-Майне. Он принимал участие в войне с Германией в качестве врача королевского полевого госпиталя Вюртемберга и во франко-прусской войне в качестве полкового врача королевского Вюртемберга. В 1867 году, как и его отец, он был первым евреем, принятым в масонскую ложу «Zur Einigkeit» Великой материнской ложи эклектической масонской федерации.В 1880 году он оставил работу врача общей практики, чтобы заниматься исключительно научной деятельностью и заниматься неврологической и электротерапевтической консультативной практикой. В 1881 году он основал Электротехническое общество во Франкфурте-на-Майне. Он был редактором Elektrotechnische Rundschau.Штейн считается одним из пионеров использования фотографии в науке. Он разработал автоматический аппарат для показа фотографий без фотолаборатории, гелиопиктор , предшественник камеры «Полароид», которую он представил в 1873 году в качестве делегата Германии на Всемирной выставке 1873 года в Вене. Его технические разработки включали аппарат для фотографирования пульса и звуков, а также фотоэндоскопы для осмотра глаз, ушей, гортани и уретры. В 1878 году он представил сфигмофон, предшественник ЭКГ. Он не дожил до организованной по его инициативе Международной электротехнической выставки во Франкфурте в 1891 году. Микроскоп и микрографическая техника для фотографического изображения.