兰大学贝尔通讯研究部工作，1995年到宾夕法尼亚州立大学执教后入籍。郗小星的妻子也是物理学教授，曾在宾夕法尼亚州立大学任教。他们有两个女儿，住在费城郊区。2014年，郗小星当上天普大学物理系主任。
间谍案.2015年5月，美国司法部指控他将受限制的美国技术运往中国：特别是用于超导体研究的袖珍加热器的设计。郗小星在其家中被大约十二名联邦调查局特工逮捕，并面临指控，最高可处以80年监禁和100万美元罚款。他被天普大学停职，辞去了物理系主任的职务。2015年9月，司法部撤销所有指控