光谱学的基本原理（两个领域中各有根据其名字命名的克希荷夫定律）有重要贡献，1862年创造了“黑体”一词。1847年发表的两个电路定律发展了欧姆定律，对电路理论有重大作用。1859年制成分光仪，并与化学家罗伯特·威廉·本生一同创立光谱化学分析法，从而发现了铯和铷两种元素。同年还提出热辐射中的基尔霍夫辐射定律，这是辐射理论的重要基础。
生平.克希荷夫生于东普鲁士首府柯尼斯堡的一个律师家庭。是弗里德里希·克希荷夫和乔安娜·亨里埃特·维特克的儿子。他就读于于柯尼斯堡大学，曾参加卡尔·雅可比