Ostwald wirkte von 1881 bis 1887 als Professor für Chemie am Polytechnikum in Riga, danach als Professor für physikalische Chemie in Leipzig. Er befaßte sich vor allem mit der Ionentheorie, mit der Leitfähigkeit von Elektrolyten und mit der Katalyse. Er entwickelte als erster ein großtechnisches Verfahren zur Gewinnung von Salpetersäure. Für seine Arbeiten über die Katalyse und die Bedingungen des chemischen Gleichgewichts sowie die Geschwindigkeiten chemischer Reaktionen erhielt er 1909 den Nobelpreis für Chemie. Ostwald begründete 1887 die "Zeitschrift für Physikalische Chemie" und 1889 die Schriftenreihe "Ostwalds Klassiker der exakten Wissenschaften" (bisher 250 Bände). Philosophisch ("Vorlesungen über Naturphilosophie") vertrat er die Theorie, daß die Energie Grundlage allen materiellen und geistigen Geschehens sei (Energetik, Energetismus). 1906 ließ er sich in den vorzeitigen Ruhestand versetzen und zog sich auf seinen Landsitz zurück, wo er eine fruchtbare publizistische Arbeit leistete. Seit 1911 war er Vorsitzender des von Haeckel gegründeten Monistenbundes. 1926/27 veröffentlichte Ostwald seine dreibändige Autobiographie "Lebensbilder".