Su padre era profesor en la Universidad, y médico del Príncipe Obispo.
Comenzó sus estudios en su ciudad natal (donde obtiene su doctorado en 1794), y los continuará en Wurzburgo, Pavia y Viena antes de retornar a Bamberg.
Döllinger promovió especialmente la anatomía comparada y la embriología.
Sus más conocidos estudiantes fueron Louis Agassiz,[1] Karl E. von Baer, J. Lucas Schönlein, Christian Heinrich von Pander, Lorenz Oken.
Al mismo tiempo, fue consciente de que simplemente recolectar datos científicos era tan ineficaz como pura especulación, y por esa actitud es considerado un filósofo de la naturaleza.