Bureau of Standards (fizyk, asystent), 1911-1914 – redakcji Scientific American (redaktor dodatku), 1914-1919 – General Chemical Company, 1922-1924 – Johns Hopkins University (wolontariat), 1924-1948 – biurze statystycznym Metropolitan Life Insurance Company (1924-1933 – inspektor, 1933-1948 – główny inspektor badań matematycznych), W latach 1938–1939 był przewodniczącym Population Association of America, a w roku 1942 został przewodniczącym American Statistical Association. Zmarł w Red Bank, New Jersey w grudniu 1949 roku.
Tematyka badań thumb|240px|Ilustracja prawa produktywności naukowej (prawo Lotki) thumb | 240px |Piramida liczebności nieustabilizowanej populacji Polski (2010) thumb|240px|Dynamika zmian liczebności populacji w układzie drapieżnik-ofiara (zob. równanie Lotki-Volterry)
Już w czasie studiów chemicznych w Lipsku zajmował się matematycznym modelowaniem w teorii ewolucji oraz demografii – uogólnił istniejący model ludności zastojowej tworząc model ludności ustabilizowanej, według którego kierunek i wielkość zmian liczebności populacji można określać stosując tzw. właściwy współczynnik przyrostu naturalnego (zwany współczynnikiem Lotki) o stałej wartości (populacja ustabilizowana), dodatniej lub ujemnej.