Etter examen artium fra Bergen katedralskole 1857 studeret han medisin og kjemi under Adolph Strecker ved Det Kongelige Frederiks Universitet i hovedstaden. Så ble han amanuensis ved mineralkabinettet, stipendiat 1866-68 og førsteamanuensis 1868-72 ved Universitetets Kemiske Laboratorium etter Hans Henrik Hvoslef. Hiortdahl vant i 1872 kampen om universitetets nye kjemiprofessorat (nummer to ved siden av Peter Waage som satt 1862-1900), og var altså professor i kjemi 1872-1918. Etter Waages død i 1900 overtok han også bestyrerjobbet for kjemilaben. Kjemimiljøet et ble etterhvert eget Kjemisk institutt (UiO), og han jobbet fra 1915 til sin avgang i 1918 mye med den nytilsatte Ellen Gleditsch som i 1929 ble professor i uorganisk kjemi. Han hadde også lærerstilling i kjemi ved Militærets Høiskole 1868-1912. Hiortdahl oppdaget visstnok partiell isomorfi blant organiske stoffer. Mineralet ble undersøkt av Hiortdahl utenfor Langesund i sin tid.