Nació en 1939 en Düsseldorf, Alemania. Estudió química en la Universidad de Munich; se graduó en 1962 y obtuvo el doctorado (Ph.D.) en 1965. Reside en los EE.UU., país del que obtuvo la ciudadanía en 1978. Realizó estudios posdoctorales en Noruega; fue sucesivamente investigador asociado (Universidad de Indiana, Bloomington) y profesor asistente, asociado y titular (ahora, distinguido) de la Universidad de Arkansas. Obtuvo diversos reconocimientos y premios científicos de universidades y revistas especializadas, y es miembro de la Junta Editorial del Journal of Molecular Structure. Sus campos de especialización e investigación son la química física, la difracción del electrón, la química cuántica aplicada y la química computacional. Con su equipo, desarrolló el primer instrumento para registrar electrónicamente, en lugar de la fotografía convencional, la difracción del electrón en gases, con lo cual es posible observar los cambios temporales de estructuras moleculares durante una reacción química. Asimismo, su equipo fue pionero en estudios de cálculos químicos cuánticos. Lothar Schäfer publicó más de 250 estudios técnicos en revistas científicas y más de 30 capítulos y ensayos especiales en libros científicos. En Lumen, publicó En busca de la realidad divina. La ciencia como fuente de inspiración.