18 éves korában a prágai német egyetem diákja lett. 1841-től üzleti vállalkozásokkal próbálkozott, sikertelenül. 1856-tól egy bécsi középiskolában tanított. E mellett kémiai, elméleti fizikai kutatásokkal kezdett foglalkozni, s eredményeit hamarosan publikálta is. 1868-ban kinevezték a bécsi egyetem fizika tanszéke adjunktusának, ettől fogva a bécsi tudóstársadalom is elismerte eredményeit. 1872-ben egyetemi tanárrá nevezték ki. "Chemische Studien I." című könyvében kísérletet tett a szerves molekulák szerkezetének tisztázására. Elsőként használta a "gyök" kifejezést. Felismerte, hogy egy elemnek különböző kötésekben más-más vegyértéke lehet. Legfontosabb eredményeként megpróbálta meghatározni a levegőmolekulák méretét, ez egy nagyságrendnyi pontossággal sikerült, ami az akkori viszonyok között igen jó eredménynek tekinthető. Tiszteletére az ideális gáz egy köbcentiméterében lévő molekulák számát Loschmidt-számnak nevezzük.