Detlef Stammer a obtenu un doctorat. en océanographie physique de l'Institut d'océanographie de Kiel. En 1993, il a pris un poste postdoctoral au MIT, où il est ensuite devenu chercheur principal. En 1999, il a été nommé à un poste de professeur titulaire au Scripps Institut of Oceanography de l'Université de Californie à San Diego. Il est resté en Amérique jusqu'en 2003, date à laquelle il est retourné en Allemagne pour occuper un poste de professeur à l'Institut d'océanographie de l'Université de Hambourg.
Il est maintenant professeur, responsable de la télédétection et de l'assimilation et directeur du Centre de recherche et de durabilité du système terrestre à l'Université de Hambourg, en Allemagne. Ses intérêts de recherche incluent le rôle de l'océan dans la variabilité climatique, la télédétection et l'assimilation de données et le changement du niveau de la mer. Il est actuellement président du Comité scientifique conjoint du Programme mondial de recherche sur le climat.