1887年以发现偏磷酸盐的同分异构现象获得博士学位。塔曼的研究领域非常广泛,一生发表论文500余篇。塔曼长期担任德国格丁根大学物理化学教授，1897年他提出了结晶动力学的原理：晶体的生长取决于三个独立量即晶核数目、结晶速度和热导率。他建立热分析技术，并致力于金属间化合物的研究。塔曼提出合金固溶体中有序化的概念。为阐明合金的化学性能，他研究了包括晶体结构和电导、力学等金属的物理和化学性能，从而开拓并发展了金属学。塔曼在冶金过程物理化学的基础理论研究上也卓有成就。他把地球内部冷却过程中，熔融金属和渣的平衡研究成果应用于炼钢过程。他在固溶体的扩散研究上开辟新领域，研究固体和固体、固体和气体间的反应。在金属表面形成氧化层的研究上也有创造性的见解。塔曼培养出上百名优秀的物理化学家和冶金学家。