Vystudoval vysokou školu v Brně, obor zoologie. Od studentských let se věnuje studiu života v tůních, jeskyních, řekách a vstupuje na světovou vědeckou scénu svými objevy ze systematické zoologie. Je uznávaným odborníkem na hydrobiologii.

Otakar Štěrba je horolezec a cestovatel, který uskutečnil řadu prvosjezdů asijských řek a vedl první českou vědeckou expedici do Himalájí. Své poznatky vtělil do osmi vědecko-populárních knih, populárně-naučných filmů, výukových televizních pořadů a množství odborných přednášek.

Své zkušenosti využil při založení Katedry ekologie v roce 1990 na Přírodovědecké fakultě Univerzity Palackého jako prvního vysokoškolského učiliště tohoto oboru u nás. V roce 1991 byl jmenován prvním profesorem ekologie. Zavedl odborné studium „Ochrana a tvorba životního prostředí“, které ve stejné podobě postupně převzaly všechny přírodovědecké fakulty ČR. Katedru ekologie vedl od založení do roku 2000, kromě let 1990–94, kdy zastával funkci děkana fakulty.

V celé své činnosti usiluje Otakar Štěrba o obnovení přírodní rovnováhy.