Haber blev 1906 professor vid tekniska högskolan i Karlsruhe, 1911 chef för det då nyinrättade Kaiser-Wilhelm-institutet (nuvarande Fritz-Haber-institutet) för fysikalisk kemi och elektrokemi i Berlin. Hans forskning omfattade hela den fysikaliska kemin och hade ofta teknisk anknytning. Han gjorde stora insatser inom ren och tillämpad elektrokemi och utgav läroboken Grundriß