Szegény parasztok gyermeke volt. A helybéli pap támogatásával tanult, és 18 éves korában a prágai Német Egyetem diákja lett. 1841-ben Bécsbe költözött, 1843-ban itt kapott diplomát, de nem jutott tanári álláshoz. Üzleti vállalkozásokkal próbálkozott, de 1854-ben csődbe ment, és úgy döntött, hogy visszatér természettudományi tanulmányaihoz. 1856-ban tanári oklevelet szerzett, és a bécsi reálgimnáziumban helyezkedett el. Kémiai, elméleti fizikai kutatásokkal kezdett foglalkozni, s eredményeit hamarosan közölte is a szakfolyóiratokban. 1868-ban kinevezték a Bécsi Egyetemre a fizikai kémia adjunktusának, és ettől fogva a bécsi tudóstársadalom egyik fontos tagjaként tartották számon.
Loschmidt alkalmazott elsőként a szerkezeti képletekben
kettős és hármas vonalakat a szerves molekulák
kettős és hármas kötéseinek jelölésére.
Felismerte, hogy a legtöbb "aromás vegyület" (onnan kapták
nevüket, hogy kellemes illatú anyagokból lehet őket
kinyerni) a benzolból származtatható egy vagy több
hidrogénnek más atomokkal vagy atomcsoportokkal való
helyettesítése útján. Az "aromás" jelzőt
ekkortól alkalmazzák minden olyan szénhidrogénre,
amely benzolgyűrűt tartalmaz, tekintet nélkül a
szagára. Ugyancsak Loschmidt volt az első, aki kimutatta,
hogy a több - OH csoportot
tartalmazó alkoholokban minden - OH más-más szénatomhoz kapcsolódik.
Részleges magyarázatot adott számos szerves és szervetlen anyag - köztük a
benzol, a toluol és az ózon - szerkezeti felépítésére, és felismerte, hogy
egy elemnek különböző kötésekben más-más vegyértéke lehet.
Talán elsőként tett
közzé helyes nagyságrendű becslést
a levegő molekuláinak méretéről és
az egy mólban lévő molekulák számáról
(ezt nevezik ma Avogadro-számnak).