Werdegang:
Barthlott studierte nach dem Abitur in Bruchsal und dem Wehrdienst Biologie mit den Nebenfächern Physik, Chemie und Geographie an der Universität Heidelberg und promovierte 1973 über Systematik und Biogeographie bei Werner Rauh, mit dem ihn jahrzehntelange Zusammenarbeit und Forschungsreisen verbanden.
Nach der Habilitation folgte er 1982 einem Ruf an die Freie Universität Berlin.
1985 nahm er einen Ruf an die Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn an, als Lehrstuhlinhaber und Direktor des Botanischen Gartens in der Nachfolge von C. G. Nees von Esenbeck, L. C. Treviranus und Eduard Strasburger. Weitere Rufe lehnte er ab.
Er war Mitglied in Gremien der universitären Selbstverwaltung (u. a. Senat 2002–2004) und in internationalen und nationalen Komitees (u. a. 1998–2001 Nationalkomitee MAB „Mensch und Biosphäre“).
Er gründete in Bonn 1992 mit Gustav Schoser und Wolfram Lobin den Verband Botanischer Gärten, der erste Dachverband, in dem heute beinahe alle Gärten in Deutschland, Österreich und der Schweiz zusammengeschlossen sind.
Bei der Durchsetzung vieler Vorhaben stand die mit Barthlott über viele Jahrzehnte eng befreundete Loki Schmidt zur Seite.
Er war 2003 Gründungsdirektor des Nees-Instituts für Biodiversität der Pflanzen. Sowohl der 400 Jahre alte Garten als auch das Institut wurden von ihm umstrukturiert und erweitert.

Barthlott ist seit 2011 emeritiert, leitete aber bis 2014 das Langzeitvorhaben Biodiversität im Wandel der Akademie der Wissenschaft und Literatur Mainz.
2010 konzipierte er das Biodiversity Network Bonn BION, das 2014 mit seinem Nachfolger Maximilian Weigend implementiert wurde.
Er leitete bis 2022 die Arbeiten zur Umsetzung des von ihm entdeckten Lotus-Effekts und Salvinia-Effekts im Rahmen von laufenden Forschungsvorhaben.
Die Cicero-Rangliste des Jahres 2008 zählt ihn zu den wichtigsten Vordenkern Deutschlands. Er hatte mit seinen interdisziplinären Forschungsgebieten eine große Zahl von Schülern, unter anderen Nico Blüthgen, Thomas Borsch, Eberhard Fischer, Pierre Ibisch, Holger Kreft, Christoph Neinhuis und Daud Rafiqpoor.

Forschungsschwerpunkte:
Bionik (Grenzflächenforschung: Superhydrophobe Oberflächen, Lotus-Effekt), Globale Biodiversitäts-Kartierung, Tropenökologie, Systematik und Taxonomie Blütenpflanzen

Mitgliedschaften und Funktionen:
Foreign Member Linnean Society of London, ord. Mitglied Akademie der Wissenschaften und der Literatur Mainz Mitglied Nationalen Akademie der Wissenschaften Leopoldina 1998–2001: Mitglied Deutsches Nationalkomitee „Mensch und Biosphäre“ (MAB) der UNESCO, Gründungsmitglied Bionik-Kompetenznetzwerk BIOKON und als Director oft the Bord Mitglied der International Society of Bionic Engineering (ISBE) in Beijing sowie in Editorial Boards von Zeitschriften tätig.

Auszeichnungen und Ehrungen:
Scientist in Residence der Universität Duisburg-Essen
Die Pflanzengattung Barthlottia sowie mehrere Pflanzen und Tierarten wurden nach Barthlott benannt. 1997: Karl-Heinz-Beckurts-Preis 1999: Philip-Morris-Forschungspreis 
1999: Deutscher Umweltpreis 2001: Treviranus-Medaille des Verbandes Deutscher Biologen 1998: Nominierung für den Deutschen Zukunftspreis für Technik und Innovation des Bundespräsidenten

Ausgewählte Publikationen:
•          Wilhelm Barthlott (2023): The Discovery of the Lotus Effect as a Key Innovation for Biomimetic Technologies. In: Handbook of Self-Cleaning Surfaces and Materials: From Fundamentals to Applications, Chapter 15, S. 359–369, doi:10.1002/9783527690688.ch15
•          Wilhelm Barthlott et al. (2022): Superhydrophobic terrestrial Cyanobacteria and land plant transition. In: Front. Plant. Sci, doi:10.3389/fpls.2022.880439
•          Daniel Gandyra et al. (2020): Air retention under Water by the floating fern Salvinia: the crucial role of a trapped air layer as a pneumatic spring. - Nano-Micro Small (Wiley-VCH) doi:10.1002/smll.202003425
•          Wilhelm Barthlott (2020): Plants and nature in Bible and Quran - how respect for nature connects us. - S. 233–244 in Proceed. Conf. “Science and Actions for Species Protection: Noah´s Arks for the 21st Century”, Mai 2019, Eds. Joachim von Braun et al. – Pontifical Academy of Sciences PAS, Vatican City (siehe auch PDF)
•          Wilhelm Barthlott et al. (2020): Adsorption and transport of oil on biological and biomimetic superhydrophobic surfaces – a novel technique for oil-water separation - 15 S., Phil Trans. Roy. Soc. A. doi:10.1098/rsta.2019.0447
•          Anna Julia Schulte et al. (2019): Ultraviolet patterns of flowers revealed in polymer replica caused by surface architecture. In: Beilstein J. Nanotechnology 10, S. 459–466, [1]
•          Sié Sylvestre Da et al. (2018): Plant Biodiversity Patterns along a climatic gradient and across protected areas in West Africa In: African Journal of Ecology, doi:10.1111/aje.12517
•          Matthias Mail et al. (2019): A new bioinspired method for pressure and flow sensing based on the underwater air retaining surfaces of the backswimmer Notonecta – Beilstein J. Nanotechnology 9, 3039–3047, doi:10.3762/bjnano.9.282, PDF
•          Jan Busch et al. (2018): Bionics and Green Technology in Maritime Shipping: An Assessment of the Effect of Salvinia Air-Layer Hull Coatings for Drag and Fuel Reduction – Phil. Trans. Royal Soc. A, (Vol. 377), London – doi:10.1098/rsta.2018.0263
•          Wilhelm Barthlott et al. (2017): Plant Surfaces: Structures and Functions for Biomimetic Innovations. – Nano-Micro Letters, 9:23, doi:10.1007/s40820-016-0125-1
•          Wilhelm Barthlott et al. (2016): Bionics and Biodiversity – Bio-inspired Technical Innovation for a Sustainable Future. – in: “Biomimetic Research for Architecture: Biologically-Inspired Systems”, S. 11–55, (Eds.: J. Knippers et al.), Springer Publishers. doi:10.1007/978-3-319-46374-2
•          Wilhelm Barthlott, Daud Rafiqpoor (2016): Biodiversität im Wandel – Globale Muster der Artenvielfalt. In: Lozán et al. (Edts): Warnsignal Klima: Die Biodiversität, S. 44–50. In Wissenschaftliche Auswertungen/GEO PDF
•          Wilhelm Barthlott, Jasmin Obholzer, Daud Rafiqpoor (2016): Pflanzen der Heiligen Bücher Bibel und Koran – النباتات في الكتب السماوية: الإنجيل و القرآن. BfN Skripten No. 448, 106 S., PDF
•          Wilhelm Barthlott et al. (2015): Biogeography and Biodiversity of Cacti. – Schumannia 7, S. 1–205, PDF
•          Wilhelm Barthlott et al. (2014): Orchid seed diversity: A scanning electron microscopy survey. – Englera 32, S. 1–244. PDF
•          Zdenek Cerman, Wilhelm Barthlott, Jürgen Nieder (2011): Erfindungen der Natur: Bionik – Was wir von Pflanzen und Tieren lernen können. 3. Auflg., 280 S., Rowohlt
•          Jan Henning Sommer et al. (2010): Projected impacts of climate change on regional capacities for global plant species richness. Proc. Royal Soc. doi:10.1098/rspb.2010.0120
•          Wilhelm Barthlott et al. (2010): The Salvinia paradox: Superhydrophobic surfaces with hydrophilic pins for air-retention under water. Advanced Materials 22: S. 1–4, doi:10.1002/adma.200904411
•          Gerold Kier et al. (2009): A global assessment of endemism and species richness across island and mainland regions. PNAS 106 (23): doi:10.1073/pnas.0810306106
•          Wilhelm Barthlott et al. (2009): A torch in the rainforest: thermogenesis of the Titan arum (Amorphophallus titanum). Plant Biol. 11 (4): S. 499–505 doi:10.1111/j.1438-8677.2008.00147.x
•          Johann Greilhuber et al. (2006): Smallest angiosperm genomes found in Lentibulariaceae, with chromosomes of bacterial size. Plant Biol. 8: S. 770–777 doi:10.1055/s-2006-924101
•          Wilhelm Barthlott et al. (2004): Karnivoren. Biologie und Kultur fleischfressender Pflanzen. Ulmer – Englisch (2007): The curious world of carnivorous plants. Timber Press, USA, französisch (2008): Plantes Carnivores, Belin, Paris
•          Thomas Borsch et al. (2003): Noncoding plastid trnT-trnF sequences reveal a well resolved phylogeny of basal angiosperms. J. Evol. Biol. 16: S. 1–19 doi:10.1046/j.1420-9101.2003.00577.x
•          Wilhelm Barthlott, Matthias Winiger (eds.) (2001): Biodiversity. A challenge for development research and policy. 429 S., Springer doi:10.1007/978-3-662-06071-1
•          Stefan Porembski, Wilhelm Barthlott (eds.) (2000): Inselbergs: biotic diversity of isolated rock outcrops in tropical and temperate regions. 528 S., Springer doi:10.1007/978-3-642-59773-2
•          Wilhelm Barthlott et al. (1998): First protozoa-trapping plant found. Nature 392: 447 doi:10.1038/33037
•          Manfred Kraemer, Wilhelm Barthlott (eds.) (1998): Biodiversity of Colombia. Proceedings of the Bilateral Symposium Bonn, Nov. 1997, Foreword by Angela Merkel, Cuvilier, Göttingen, 139 pp.
•          Wilhelm Barthlott, Christoph Neinhuis (1997): Purity of the sacred lotus, or escape from contamination in biological surfaces. Planta 202: S. 1–8 doi:10.1007/s004250050096
•          Wilhelm Barthlott et al. (1996): Global distribution of species diversity in vascular plants: towards a world map of phytodiversity. Erdkunde 50: S. 317–327 doi:10.3112/erdkunde.1996.04.03
•          Thomas Wagner, Christoph Neinhuis, Wilhelm Barthlott (1996): Wettability and contaminability of insect wings. Acta Zoologica 77 (3): 213–225 doi:10.1111/j.1463-6395.1996.tb01265.x
•          Barbara Burr, Dorothea Rosen, Wilhelm Barthlott (1995): Untersuchungen zur Ultraviolettreflexion von Angiospermenblüten. III. Dilleniidae und Asteridae. 186 S., Akad. Wiss. Lit. Mainz. F. Steiner Verlag, Stuttgart. PDF
•          Wilhelm Barthlott (1992): Die Selbstreinigungsfähigkeit pflanzlicher Oberflächen durch Epicuticularwachse. S. 117–120 in: „Verantwortung für die Zukunft - Klima- und Umweltforschung an der Universität Bonn“, PDF
•          Georg Noga et al. (1991): Quantitative evaluation of epicuticular wax alterations as induced by surfactant treatment. Angew. Bot. 65: S. 239–252
•          Wilhelm Barthlott (1990): Scanning electron microscopy of the epidermal surface in plants. In: Claugher, D. (ed.) Application of the scanning EM in taxonomy and functional morphology. Systematics Association Special Volume S. 69–94. Clarendon Press and Oxford University Press
•          Wilhelm Barthlott, Eckhard Wollenweber (1981): Zur Feinstruktur, Chemie und taxonomischen Signifikanz epicuticularer Wachse und ähnlicher Sekrete. 67 S., F. Steiner Verlag, Stuttgart, PDF
•          Wilhelm Barthlott (1977): Kakteen, 212 S., Belser (English; Cacti, Stanley Thornes 1979; auch französische und holländische Ausgaben)
•          Wilhelm Barthlott, Nesta Ehler (1977): Raster-Elektronenmikroskopie der Epidermis-Oberflächen von Spermatophyten. 105 S., Akad. Wiss. Lit. Mainz., F. Steiner Verlag, Stuttgart, PDF

Link zur Liste der gesamten Publikationen:
https://scholar.google.de/citations?user=IKKr5qEAAAAJ&hl=de&oi=ao  oder
https://lotus-salvinia.de/index.php/de-de/publication