Se especializaría en la Biología del desarrollo de invertebrados y de insectos.
Buetschli estudia mineralogía y química en la Universidad de Karlsruhe, siendo asistente de Karl von Zittel.
Se une a Leuckart en la Universidad de Leipzig; y trabajará por dos años con Möbius en la Universidad de Kiel, aunque mucho de su tiempo entre 1868 a 1876 se desempeña en la Universidad de Fráncfort del Meno.
Para ser habilitado, trabaja en 1876 en la Universidad de Karlsruhe.
En 1878 oposita y gana la cátedra de profesor en la Universidad de Heidelberg sucediendo a Alexander Pagenstecher, y manteniéndose hasta su retiro.