Detlef Stammer recibió un doctorado. en Oceanografía Física del Instituto de Oceanografía de Kiel. En 1993 aceptó un puesto postdoctoral en el MIT, donde posteriormente se convirtió en investigador científico principal. En 1999 fue nombrado profesor titular en el Instituto Scripps de Oceanografía de la Universidad de California en San Diego. Permaneció en Estados Unidos hasta 2003, cuando regresó a Alemania para ocupar una cátedra en el Instituto de Oceanografía de la Universidad de Hamburgo.
Actualmente es profesor, jefe de teledetección y asimilación y miembro del Centro de Investigación y Sostenibilidad del Sistema Terrestre (CEN) de la Universidad de Hamburgo, Alemania, así como presidente del Programa Mundial de Investigación sobre el Clima (WCRP). Sus intereses de investigación incluyen el papel del océano en la variabilidad climática, la teledetección y asimilación de datos y el cambio del nivel del mar.