Detlef Stammer ha conseguito un dottorato di ricerca. in Oceanografia fisica presso l'Istituto di Oceanografia, Kiel. Nel 1993 ha ottenuto una posizione post-dottorato al MIT, dove successivamente è diventato Principal Research Scientist. Nel 1999 è stato nominato docente di ruolo presso lo Scripps Institute of Oceanography presso l'Università della California, a San Diego. Rimase in America fino al 2003, quando ritornò in Germania per assumere una cattedra presso l'Istituto di Oceanografia dell'Università di Amburgo.
Ora è professore, responsabile del telerilevamento e assimilazione e membro del Centro per la ricerca e la sostenibilità del sistema terrestre (CEN) presso l'Università di Amburgo, in Germania, nonché presidente del Programma mondiale di ricerca sul clima (WCRP). I suoi interessi di ricerca includono il ruolo dell'oceano nella variabilità climatica, il telerilevamento, l'assimilazione dei dati e il cambiamento del livello del mare.