Physicien de formation, Köhler occupe en 1921 la chaire de psychologie à Berlin puis, fuyant la montée du nazisme, il émigre aux Etats-Unis en 1934 où il enseigne alors jusqu’à sa mort. Il est l’un des trois fondateurs, avec Max Wertheimer et Kurt Koffka, de l’école de la "Gestaltpsychologie". La thèse centrale de cette école porte sur les relations entre les totalités et leurs parties. Selon cette thèse, le tout est différent de la somme des parties et obéit à des lois dites de bonnes formes (symétrie, simplicité, etc.) qui structurent les relations entre les parties d’une totalité. Les "Gestalt" existent mentalement et physiquement selon le postulat d’isomorphisme décrivant la correspondance supposée exister entre la série des événements neurophysiologiques et la série des événements psychologiques.

Entre autres recherches, Köhler a réalisé dans les années dix d’importants travaux sur l’intelligence des singes supérieurs, dans lesquels il interprète "l’insight", c’est-à-dire la solution soudaine que ces singes peuvent trouver à un problème pratique qu’il leur pose, comme la conséquence d’une réorganisation soudaine du contenu de leur champ perceptif.

Ces recherches sur les singes sont de la même veine que celles sur l’intelligence sensori-motrice des enfants réalisées une quinzaine d’année plus tard par Piaget. Les deux auteurs savent créer des situations originales susceptibles de révéler les compétences intellectuelles des sujets qu’ils étudient. Mais deux différences essentielles les séparent. Premièrement, Köhler n’étudie pas la genèse de l’intelligence pratique mais seulement la forme qu’elle peut prendre en son étape terminale. Et deuxièmement, ses recherches sur les singes se sont pas encadrées par une grille d’analyse de richesse comparable à celle, à la fois biologique, psychologique et épistémologique, utilisée par Piaget pour étudier les conduites de ses trois enfants.

En dépit de ces différences, et contrairement aux thèses issues du courant de la psychologie associationniste, les conceptions auxquelles ont abouti Köhler et ses collègues gestaltistes ont trouvé un certain écho auprès de Piaget, non pas qu’il s’en soit inspiré pour édifier ses propres explications psychologiques, mais par leur insistance sur le rôle des structures ou des totalités dans les conduites intelligentes.

Les thèses et expériences de Köhler sont publiées dans "Intelligenzprüfungen am Menschenaffen" (1917, trad. fr. "L’intelligence chez les singes supérieurs", 1927), "Gestalt Psychology" (1929, trad. fr. "La psychologie de la Forme", 1964) et "Dynamics in Psychology" (1940).