Friedrich Theodor Frerichs war Sohn des Gastwirts Frerich Jürgens Frerichs und Theda Frerichs (geb. Rhoden). Frerichs studierte Medizin an der Universität Göttingen von 1838 bis 1841, wie auch zuvor schon sein Bruder Jürgen (1834–1837). Nach seiner Promotion (20. Februar 1841) arbeitete er vier Jahre als Augenarzt und Chirurg mit eigener Praxis in Aurich, kehrte aber 1846 nach Göttingen zurück, wo er sich habilitierte und mit physiologisch-chemischen Untersuchungen befasste. Seine erste Publikation kam unter dem Titel „Untersuchungen über die Galle“ 1845 heraus. Er wurde 1848 außerordentlicher Professor an der Universität Göttingen. Seine Spezialgebiete waren hier vor allem physiologisch-chemische Untersuchungen, die medizinische Poliklinik und klinische Leichenöffnungen. 1850 wurde er an die Universität Kiel berufen. Hier kam auch seine Publikation „Die Bright´sche Nierenkrankheit und deren Behandlung“ heraus. Während der Schleswig-Holsteinischen Erhebung übernahm er als Militärarzt die Leitung der Lazarette in Rendsburg. 1852 wurde Frerichs an die Universität Breslau und schließlich 1859 als Nachfolger von Johann Lukas Schönlein an die Charité in Berlin berufen, wo er Direktor der Medizinischen Klinik wurde. Paul Ehrlich war dort von 1878 bis 1885 sein Assistent. Im Jahr 1853 wurde er zum Mitglied der Leopoldina gewählt. Parallel dazu betrieb er später in seinem Wohnhaus eine Praxis. 1882 gründete er als erster Vorsitzender die Deutsche Gesellschaft für Innere Medizin und eröffnete den ersten Internistenkongress in Wiesbaden. Er war von 1882 bis 1884 der 1. Vorsitzende. Seit 1862 war er gewähltes Mitglied der American Philosophical Society.