Estudià medicina a la Universitat de Heidelberg. El seu estudi sobre el mecanisme pel qual, en la contracció muscular, el glicogen es transforma en àcid làctic li valgué, juntament amb A.V.Hill, el premi Nobel de fisiologia i medicina l’any 1922. El descobriment de l’ATP per part de Lohman en el laboratori de Meyerhof els dugué a la teoria de l’acoblament energètic, que explica el bescanvi energètic que s’esdevé en la fosforilació i en l’oxidació. El 1940 emigrà als EUA.