Fue el inventor del quimógrafo[Nota 1]​ —o manómetro—, un aparato que permite registrar de forma gráfica los cambios fisiológicos como la presión arterial y las contracciones musculares.

Ludwig investigó varios temas relacionados con la fisiología de la presión sanguínea, del aparato excretor y la anestesia.

En 1884 viajó a Inglaterra para recibir la medalla Copley por su trabajo científico en el campo de la fisiología.

Sin embargo, en 1839 regresó nuevamente a Marburgo, donde recibió su título de doctor ese año.

Por motivos laborales y para continuar con sus primeras investigaciones Ludwig se estableció los siguientes diez años en esta ciudad.

[10]​ Al igual que sus colaboradores y amigos, Hermann von Helmholtz, Ernst Wilhelm von Brücke y Emil du Bois-Reymond, a quienes conoció por primera vez en Berlín (1847), defendió la doctrina mecanicista, contraria a la doctrina vitalista.

Inventó el quimógrafo (del griego: Kyma onda y grafion registro) para obtener un registro escrito de las variaciones en la presión sanguínea en los vasos sanguíneos, y este aparato no solo le condujo a establecer importantes conclusiones con respecto a la mecánica de la circulación de la sangre, sino que además le permitió el uso del método gráfico en investigaciones fisiológicas.