Karl Landsteiner est né à Vienne le 14 juin 1868. Son père, Leopold Landsteiner, docteur en droit, était un journaliste et éditeur de journaux réputé, qui est décédé lorsque Karl avait six ans. Karl a été élevé par sa mère, Fanny Hess, à laquelle il était si dévoué qu’un masque mortuaire d’elle est resté accroché à son mur jusqu’à sa mort. Après avoir quitté l’école, Landsteiner étudie la médecine à l’université de Vienne et obtient son diplôme en 1891. Déjà pendant ses études, il avait commencé à faire des recherches biochimiques et en 1891, il a publié un article sur l’influence du régime alimentaire sur la composition des cendres du sang. Pour approfondir ses connaissances en chimie, il passe les cinq années suivantes dans les laboratoires de Hantzsch à Zurich, d’Emil Fischer à Wurzburg et d’E. Bamberger à Munich.
De retour à Vienne, Landsteiner reprend ses études de médecine à l’hôpital général de Vienne. En 1896, il devient assistant de Max von Gruber à l’Institut d’hygiène de Vienne. Dès cette époque, il s’intéresse aux mécanismes de l’immunité et à la nature des anticorps. De 1898 à 1908, il occupe le poste d’assistant au département universitaire d’anatomie pathologique de Vienne, dirigé par le professeur A. Weichselbaum, qui a découvert la cause bactérienne de la méningite et, avec Fraenckel, le pneumocoque. Ici, Landsteiner travaille sur la physiologie morbide plutôt que sur l’anatomie morbide. Il est encouragé dans cette voie par Weichselbaum, malgré les critiques des autres membres de l’Institut. En 1908, Weichselbaum obtient sa nomination comme prosecteur à l’hôpital Wilhelmina de Vienne, où il reste jusqu’en 1919. En 1911, il devient professeur d’anatomie pathologique à l’Université de Vienne, mais sans le salaire correspondant.
Jusqu’à l’année 1919, après vingt ans de travail sur l’anatomie pathologique, Landsteiner avec un certain nombre de collaborateurs avait publié de nombreux articles sur ses découvertes en anatomie morbide et sur l’immunologie. Il découvrit de nouveaux faits sur l’immunologie de la syphilis, compléta les connaissances sur la réaction de Wassermann et découvrit les facteurs immunologiques qu’il nomma haptènes (il devint alors clair que les substances actives des extraits d’organes normaux utilisés dans cette réaction étaient, en fait, des haptènes). Il a apporté des contributions fondamentales à la connaissance de l’hémoglobinurie paroxystique.
Il a également montré que la cause de la poliomyélite pouvait être transmise aux singes en leur injectant un matériel préparé par le broyage de la moelle épinière d’enfants morts de cette maladie, et, manquant de singes de Vienne pour de nouvelles expériences, il s’est rendu à l’Institut Pasteur de Paris, où des singes étaient disponibles. Ses travaux, ainsi que ceux réalisés indépendamment par Flexner et Lewis, ont jeté les bases de nos connaissances sur la cause et l’immunologie de la poliomyélite.
Landsteiner a apporté de nombreuses contributions à la fois à l’anatomie pathologique, à l’histologie et à l’immunologie, qui ont toutes montré, non seulement son soin méticuleux dans l’observation et la description, mais aussi sa compréhension biologique. Mais son nom sera sans doute toujours honoré pour sa découverte en 1901 des groupes sanguins, et son travail remarquable sur ces groupes, pour lesquels il a reçu le prix Nobel de physiologie ou de médecine en 1930.
En 1875, Landois avait signalé que, lorsque l’homme reçoit des transfusions de sang d’autres animaux, ces corpuscules sanguins étrangers s’agglutinent et se brisent dans les vaisseaux sanguins de l’homme avec la libération d’hémoglobine. En 1901-1903, Landsteiner a souligné qu’une réaction similaire peut se produire lorsque le sang d’un individu humain est transfusé, non pas avec le sang d’un autre animal, mais avec celui d’un autre être humain, et que cela pourrait être la cause du choc, de la jaunisse et de l’hémoglobinurie qui avaient suivi certaines tentatives antérieures de transfusions sanguines.
Ses suggestions n’ont cependant reçu que peu d’attention jusqu’à ce que, en 1909, il classe les sangs des êtres humains dans les groupes A, B, AB et O, désormais bien connus, et montre que les transfusions entre individus des groupes A ou B n’entraînent pas la destruction de nouvelles cellules sanguines et que cette catastrophe ne se produit que lorsqu’une personne est transfusée avec le sang d’une personne appartenant à un groupe différent. Auparavant, en 1901-1903, Landsteiner avait suggéré que, puisque les caractéristiques qui déterminent les groupes sanguins sont héréditaires, les groupes sanguins peuvent être utilisés pour décider des cas de paternité douteuse. La plupart des travaux ultérieurs de Landsteiner et de ses élèves sur les groupes sanguins et leur utilisation immunologique ont été réalisés non pas à Vienne, mais à New York. En 1919, les conditions à Vienne étaient telles que le travail de laboratoire était très difficile et, ne voyant pas d’avenir pour l’Autriche, Landsteiner a obtenu la nomination de prosecteur d’un petit hôpital catholique romain à La Haye. Il y publie, de 1919 à 1922, douze articles sur les nouveaux haptènes qu’il a découverts, sur les conjugués avec des protéines capables d’induire l’anaphylaxie et sur des problèmes connexes, ainsi que sur la spécificité sérologique des hémoglobines de différentes espèces d’animaux. Son travail en Hollande prend fin lorsqu’on lui propose un poste à l’Institut Rockefeller pour la recherche médicale à New York, où il s’installe avec sa famille. C’est là qu’il fit, en collaboration avec Levine et Wiener, le travail supplémentaire sur les groupes sanguins qui a considérablement augmenté le nombre de ces groupes, et là, en collaboration avec Wiener, il étudia les saignements chez les nouveaux-nés, ce qui conduisit à la découverte du facteur Rh dans le sang, qui relie le sang humain au sang du singe rhésus.
Jusqu’à la fin de sa vie, Landsteiner a continué à étudier les groupes sanguins et la chimie des antigènes, des anticorps et d’autres facteurs immunologiques qui se produisent dans le sang. C’est l’un de ses grands mérites d’avoir introduit la chimie au service de la sérologie.
Rigoureusement exigeant dans les demandes qu’il se faisait, Landsteiner possédait une énergie inlassable. Tout au long de sa vie, il n’a cessé de faire des observations dans de nombreux domaines autres que ceux où s’effectuaient ses principaux travaux (on lui doit, par exemple, d’avoir introduit l’éclairage en champ sombre dans l’étude des spirochètes). De nature quelque peu pessimiste, il préférait vivre loin des gens.
Landsteiner a épousé Helen Wlasto en 1916. Le Dr E. Landsteiner a un fils de ce mariage.
En 1939, il devient professeur émérite à l’Institut Rockefeller, mais continue à travailler avec autant d’énergie qu’auparavant, restant avidement en contact avec les progrès de la science. Il est caractéristique qu’il soit mort la pipette à la main. Le 24 juin 1943, il est victime d’une crise cardiaque dans son laboratoire et meurt deux jours plus tard à l’hôpital de l’Institut dans lequel il avait accompli un travail si remarquable.