Otto Loewi studierte Medizin in München und Straßburg. Im Jahre 1909 wurde er auf den Pharmakologischen Lehrstuhl der Universität Graz berufen, wo er bis 1938 unterrichtete. In den Jahren 1912/13 war er gewählter Dekan der Medizinischen Fakultät der Universität Graz. Otto Loewi wies nach, dass die Reizübertragung einer Nervenzelle auf das Erfolgsorgan nicht elektrisch, sondern durch die Freisetzung von chemischen Stoffen erfolgt. Er entdeckte, dass durch Reizung des Nervus vagus ein chemischer Wirkstoff entsteht, der das Herz in seiner Tätigkeit beeinträchtigt und durch Reizung des nervus sympathicus über einen chemischen Vermittler eine Beschleunigung des Herzschlags erfolgt. Er fand auch die Erklärung der Wirkung des Physostigmins, eines Alkaloids, das eine Verlängerung des Vagusreizes verursacht. Für diese Forschungen erhielt Otto Loewi gemeinsam mit Henry H. Dale 1936 den Nobelpreis für Medizin, da sie etwas zur damaligen Zeit völlig Unvorstellbares nachgewiesen hatten und damit einen grundlegend neuen Zweig der Medizin begründeten – die Neurowissenschaften.