Biografia Era fratello del teologo Alexander von Oettingen (1827–1905) e dell'oftalmologo Georg von Oettingen (1824–1916).

Studiò astronomia e fisica all'Università di Tartu, e proseguì gli studi di fisica a Parigi, nei laboratori di Antoine César Becquerel (1788–1878) e di Henri-Victor Regnault (1810–1878), e successivamente a Berlino nei laboratori di Heinrich Gustav Magnus (1802–1870), Johann Christian Poggendorff (1796–1877) e Heinrich Wilhelm Dove (1803–1879).

Nel 1868 divenne professore a Tartu, dove fondò un osservatorio meteorologico. Nel 1893 si trasferì all'Università di Lipsia, dove rimase fino al 1919 come docente e professore emerito. Nel 1898 e nel 1904 pubblicò il terzo e quarto volume dell'opera di Poggendorff Biographisch-Literarisches Handwörterbuch der exakten Naturwissenschaften.

Fu tra i maggiori sostenitori della teoria musicale nota come "dualismo armonico", poi ripresa dal musicologo Hugo Riemann (1849–1919). Oettingen è anche noto per aver introdotto l'unità di misura dell'intervallo musicale detta "milliottava". Più tardi inventò lo strumento musicale detto '"ortotonofonio", un organo a pompa che utilizza 72 note per ottava, a ulteriore sostegno del dualismo armonico.

Opere Harmoniesystem in dualer Entwicklung, Dorpat 1866. Meteorologische Beobachtungen angestellt in Dorpat im Jahre..., Dorpat 1868–1877. Über den mathematischen Unterricht in der Schule, Dorpat 1873. Elemente des geometrisch-perspektivischen Zeichnens, Leipzig 1901.

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