Estudió bajo la supervisión del entomólogo Johann Hellwig, y después trabajó en las colecciones zoológicas de Johann Centurius Hoffmannsegg.

Fue profesor y director del Museo Zoológico en Berlín desde su formación, en 1810, hasta su muerte.

Fue sutor de Prodromus systematis mammalium et avium (1811), un tratado sobre sistemática o taxonomía linneana.

Influyó científicamente para la adopción del concepto taxa de familia.

La abreviatura Illiger se emplea para indicar a Johann Karl Wilhelm Illiger como autoridad en la descripción y taxonomía en zoología.