עם סיום לימודיו לתואר בוגר החל קליגלר לעבוד כעוזר מחקר במחלקת בריאות הציבור במוזיאון האמריקאי לתולדות הטבע בניו יורק, בשנים 1911–1915, במקביל ללימודיו באוניברסיטת קולומביה. ב-1915 עבר לשיקגו ועבד במחלקה לבקטריולוגיה של בית הספר לרפואה באוניברסיטת נורת'ווסטרן. ב-1916 חזר לניו יורק לעבוד במכון רוקפלר, עד סוף שנת 1920; במכון ערך קליגלר מחקרים על זיהום קרקע, סניטציה וחיידקי מעיים. בשנת 1918 גויס לצבא ארצות הברית ושירת כמדריך לבקטריולוגיה בתחנה הצבאית שהייתה במכון רוקפלר. לאחר מלחמת העולם הראשונה השתתף מטעם המכון במשלחת לחקר קדחת צהובה במדינת יוקטן שבמקסיקו ובפרו כסגנו של ראש המשלחת ד"ר הידיו נוגושי (Hideyo Noguchi ).
קליגלר התחיל לפרסם מאמרים בהיותו בן 24, מיד לאחר סיום התואר הראשון. מחקריו עסקו באותה תקופה במיון חיידקים, תכונות ביוכימיות ופיתוח מצעי מזון, סרולוגיה והמטולוגיה. עבד על מגוון גדול של חיידקים ובעיקר על חיידקי מעיים, חיידקי סביבה, לפטוספירה וקדחת צהובה. הוא פרסם עד עלייתו לארץ ישראל 43 עבודות מדעיות. עבודותיו על חיידקי סביבה או על הפלורה של הפה, היו חלוציות בנושאים אלה.
עבודתו המפורסמת ביותר מאותה תקופה, שהקנתה לו שם עולמי, הייתה פיתוח מצע לבידוד וזיהוי חיידקי מעיים הנמצא בשימוש עד היום - "מצע קליגלר". זוהי קרקע מזון במבחנה לאבחון חיידקי מעיים. המצע מתבסס על זיהוי תכונות ביוכימיות של החיידקים ויכולתם לפרק סוכרים תוך היווצרות גז ו-H2S. האגר במבחנה כולל תחתית גלילית ושיפוע בחלק העליון. הפענוח נעשה לפי צבע האגר בחלקי המבחנה - צהוב או אדום. שיפוע אדום A פירושו שהחיידק אינו מפרק את הסוכר לקטוז; כשהשיפוע צהוב B החיידק מפרק לקטוז; כשהתחתית אדומה C החיידק אינו מפרק גלוקוז; תחתית צהובה D - החיידק מפרק גלוקוז. וריאציה של מצע קליגלר מכילה גם את הסוכר סוכרוז וידועה בשם "TSI slant" .
בארץ ישראל.
בצעירותו הצטרף קליגלר לתנועה הציונית בארצות הברית. לקראת סוף מלחמת העולם הראשונה הוקמה יחידת העזרה הרפואית קבוצת עזרה מדיצינית ציונית אמריקנית (קעמצ"א) ("American Zionist Medical Unit” "AZMU") ביוזמת הנרייטה סאלד, במטרה לסייע בשיקום היישוב היהודי בארץ ישראל; קליגלר ביקש להצטרף לקבוצה הראשונה, שהגיעה לארץ ישראל ביולי 1918. סאלד יחד עם סימון פלקסנר שניהל את מכון רוקפלר, שכנעו אותו להישאר במכון ולצבור ניסיון והכשרה לקראת המשימות המחכות לו בארץ ישראל. ביולי 1920 כתב קליגלר לסאלד לאחר שובו ממסע משלחת הקדחת הצהובה בדרום אמריקה: "אני מאמין שאני מוכן כעת". בסוף חודש אוקטובר 1920 נערכה לקליגלר מסיבת פרידה במכון רוקפלר. הוא הגיע לארץ ישראל בתחילת שנת 1921.
קליגלר קיבל על עצמו את ניהול המעבדות של בית החולים הדסה הר הצופים בירושלים, ששכן באותה תקופה ברחוב הנביאים בעיר. בשנים 1922–1925 התגורר בחיפה וניהל את 'המוסד לחקר המלריה משרד הבריאות הממשלתי חיפה'. באפריל 1926 התקבל לאוניברסיטה העברית בירושלים, ייסד את המחלקה להיגיינה ובקטריולוגיה, ועמד בראשה עד מותו בספטמבר 1944.
בבית החולים הדסה הכיר קליגלר את הלן (אהובה) פרידמן, שהייתה אחות מוסמכת. היא נולדה ב-1891, סיימה ב-1914 שלוש שנות לימודים לתואר אחות מוסמכת בבית החולים "הלבנון" שברובע הברונקס בניו יורק, התנדבה במלחמת העולם הראשונה לשרת בחיל המשלוח האמריקאי (AEF), ולאחריה התנדבה ליחידת הסיוע הציונית (קעמצ"א) והגיעה לארץ ישראל, כנראה, בשנת 1919. הזוג נישא בברונקס בניו יורק ב-11 בנובמבר 1922. את ירח הדבש בילו בהפלגה חזרה לארץ ישראל, על סיפון האנייה הגדולה בעולם אז, "RMS Majestic" . כשהתגוררה המשפחה בחיפה, פיקחה הלן מטעם הדסה על הטיפול הטרום-לידתי של נשות העיר. ב-1926 נולד בנם היחיד, דוד (נפטר ב-1979).
קליגלר נפטר מהתקף לב בנתניה ב-1944, ונקבר בבית הקברות בהר הזיתים בירושלים.
מחקר והוראה.
קליגלר השתמש כחוקר בידע שלו במיקרוביולוגיה, באפידמיולוגיה ובבריאות ציבור, כדי לפרסם מחקרים בתחומים רבים, בדגש על מחקר יישומי ושימושי, תוך שאיפה להבראת העם והארץ. במהלך 24 שנותיו בארץ ישראל פרסם קליגלר יותר ממאתיים עבודות: במיקרוביולוגיה (62 עבודות), פרזיטולוגיה (84), וירולוגיה (41), תזונה (6) ועוד. קליגלר פרסם גם דוחות בנושאים מגוונים, כתבות בעיתונים בארץ ובעולם, השתתף בתוכניות רדיו בקול ירושלים, והרצה בפני קהלים שונים בארץ ובעולם.
רבים מהחוקרים שקליגלר קלט לעבודה במחלקתו הפכו לפרופסורים ידועים במוסדות המדע בארץ. בין עובדיו ועמיתיו נמנו: פרופ' גדעון מר, פרופ' אריה אוליצקי, פרופ' אברהם קמרון (קומרוב), ד"ר מלך (אלימלך) פרק, פרופ' מאיר יואלי, פרופ' מנפרד אשנר, פרופ' יחיאל קרל גוגנהיים ופרופ' האנס ברנקוף.
בתחום ההוראה, יזם קליגלר קורס ראשון מסוגו לתברואה, במסגרת בית החולים הדסה בירושלים. שפת ההוראה הייתה עברית, והוא הסתיים במרץ 1922. ארבעה מתוך חמשת משתתפי הקורס התקבלו לעבודה כמפקחים אנטי-מלריים במכון לחקר המלריה שנפתח בחיפה בספטמבר 1922 בניהולו של קליגלר.
באוניברסיטה העברית החלה ההוראה במדעי הטבע, ובכלל זה גם במכון לבקטריולוגיה, בתחילת שנות ה-30. בתקופתו של קליגלר במכון, סיימו יותר מארבעים תלמידים את לימודיהם לתוארי מוסמך ודוקטור במדעי הטבע במחלקה למיקרוביולוגיה. בין תלמידיו לתואר דוקטור היו: בנימין אלעזרי-וולקני שהיה בין הראשונים שזכו לתואר זה מהאוניברסיטה העברית ושהפך לחלוץ במחקר תרכובות צורן; נתן גרוסוביץ שהפך לפרופסור במחלקה למיקרוביולוגיה של האוניברסיטה; דבורה קפלן; צבי סליטרניק זוכה פרס ישראל ב-1962 על תרומתו להדברת מחלת המלריה בארץ; שלמה הסטרין זוכה פרס ישראל למדעים מדויקים ב-1957; חנה פרקש שנישאה ללדיסלאוס פרקש; עמנואל אוליניק (איילן); ודוד נכטיגל. בין תלמידיו לתואר מוסמך היו: נתן גולדבלום זוכה פרס ישראל ב-1988, אביבה צוקרמן, וחנה הרנהייזר-דרימר.
נתן גרוסוביץ תיאר את קליגלר:
קליגלר נודע כחוקר שאפתן והישגי, שפעל במחקר יישומי להשגת יעדים ציוניים בהם האמין. הוא זכה להערכה ולמענקי מחקר בקרב חוקרים ומוסדות מחקר בתחומו בעולם. קליגלר ניצל את קשריו במהלך חופשותיו בארצות הברית כדי לסייע לאוניברסיטה בהשגת מימון, כאשר נקלעה לקשיים כלכליים בתחילת שנות ה-30. סגנון הניהול שלו באוניברסיטה וביחידה לחקר המלריה היה ריכוזי מאוד ועבודתו נוקשה ודקדקנית; הוא נטה להתעלם מהביקורת שספג מאנשים שעבדו איתו על דרך התנהלותו.
המאבק במלריה.
קליגלר תרם רבות לתכנון וביצוע הדברת המלריה בארץ ישראל, שהייתה גורם מרכזי בתחלואה של תושביה, גרמה לדלדול האוכלוסייה והכתיבה את מפת ההתיישבות היהודית. עוד לפני עלייתו לארץ ישראל הוא אסף מידע רב על מצב התחלואה בה, ורכש ניסיון בעבודה בשטח כשהצטרף למשלחת לחקר קדחת צהובה בדרום אמריקה. קליגלר הכין תוכנית להדברת המלריה אותה שלח לגורמים שונים, בהם השופט לואי ברנדייס שביקר בארץ ישראל ב-1919 והזדעזע ממצב התחלואה ממלריה. ברנדייס התרשם מהתוכנית וסיפק לו מימון מכיסו למימוש התוכנית ב-1922 ייסד קליגלר וניהל את "המכון לחקר המלריה" בחיפה, שהוקם על ידי הג'וינט ו"הדסה" בסיוע המימון של ברנדייס, ופעל במסגרת מחלקת הבריאות המנדטורית. המחקרים שנעשו במכון בדקו את ההיתכנות של התוכניות שהכין קליגלר ובחנו את השיטות המתאימות לכל אזור בארץ ישראל.
קליגלר הוכיח במחקרים שנעשו במכון, את חוסר יעילותן של השיטות הקודמות ששימשו להדברת מלריה בארץ - שתילת עצי אקליפטוס לייבוש הביצות, ומתן כינין למניעת הדבקה (פרופילקסיס). קליגלר התמקד בתוכניתו במאבק נגד היתושים ובעיקר נגד הלרוות שלהם (השלב בין יתוש עובר לבוגר). לשם כך חקר את שכיחות מיני האנופלס השונים, את הביולוגיה שלהם ואת מקום דגירתם, בדק שיטות וחומרי הדברה חדשים, ובחר במתאימים מבחינת היעילות והמחיר. אחת השיטות החדשות שהנהיג הייתה הכנסת דגי גמבוזיה מצויה למקורות המים בשנת 1923; הדגיגים נמצאו יעילים כאמצעי ביולוגי נגד הלרוות של היתושים.
פעולות ההדברה שנעשו על ידי עובדי המכון הביאו לירידה דרמטית בתחלואה. ההישגים במלחמה במלריה הובאו לידיעת ארגון הבריאות שהוקם על ידי חבר הלאומים, ובמאי 1925 נשלחה לארץ ישראל משלחת המלריה של הארגון. המשלחת נתנה הכרה בינלאומית לחשיבות הפעילות נגד המלריה שנעשתה בארץ ישראל. קליגלר הרצה על המלחמה נגד המלריה בארץ ישראל בכנס המלריה הבינלאומי הראשון שהתקיים ברומא באוקטובר 1925; בהרצאה תיאר את המאמץ העיקרי המופנה להשמדת מקומות הקינון של היתושים.
ב-1927 הקים קליגלר את "התחנה לחקר המלריה" של האוניברסיטה העברית בראש פינה, שעסקה במחקרי שדה בנושא הדברת המלריה. קליגלר מינה את ד"ר גדעון מר למנהל התחנה שנתיים לאחר פתיחתה, ויחד פרסמו סדרת מאמרים בנושא המלריה.
רבים מהיישובים שהוקמו בארץ ישראל בתקופת המנדט הבריטי, קיבלו את אישורו של קליגלר לעלייה על הקרקע, מההיבט של יכולתם להתמודד עם מחלת המלריה. כשעלה לקרקע קיבוץ עמיר באוקטובר 1939, אחרון יישובי "חומה ומגדל", על שפת ביצת החולה, התנגד קליגלר לנקודת היישוב שנבחרה בגלל סכנת המלריה; כל חברי הקיבוץ חלו במחלה, ולאחר שלוש שנים הם נאלצו להעביר את הקיבוץ למקום שבו הוא שוכן כיום.
פעילויות נוספות.