Otto Haller erforscht Virus-Wirt-Interaktionen und die damit verbundene Bedeutung angeborener Immunität bei der Abwehr von Virusinfektionen. Im Mittelpunkt seiner Arbeiten steht die Erforschung von Interferonen, natürlichen Killerzellen und dem Myxovirus-Resistenzprotein (Mx) – einem Abwehr-Eiweiß, das durch Interferone induziert wird und Viren gezielt in ihrer Vermehrung stoppt. Seine Arbeiten zur genetischen Resistenz gegen Viren und Tumore sowie zur Viruspathogenese haben das Verständnis der Immunabwehr und viraler Infektionen entscheidend erweitert. Neben der Erforschung antiviraler Schutzmechanismen richtete Otto Haller sein Augenmerk auch auf die Erforschung der genetischen Grundlagen sowie Strategien von Viren, die Immunabwehr zu schwächen. Seine hier gewonnenen Erkenntnisse lieferten die Basis für ein besseres Verständnis der artenübergreifenden Ausbreitung von Viren und für moderne Ansätze in der Prävention von neu auftretenden Virusinfektionen. Hallers Forschung steht exemplarisch für eine erfolgreiche Verbindung von Grundlagenforschung mit klinisch-diagnostischer sowie virus-epidemiologischer Anwendung und hat die Virologie und Immunologie nachhaltig geprägt.
Otto Haller studierte Medizin an der Universität Zürich/Schweiz und promovierte hier 1972. Nach verschiedenen Stationen als Postdoktorand oder wissenschaftlicher Mitarbeiter, u. a. an den Universitäten in Uppsala/Schweden oder Stockholm/Schweden, habilitierte sich Haller 1981 im Fach Virologie an der Universität Zürich. In der Folge war Haller zwischen 1982 und 1989 als Assistenzprofessor am Department of Virology der Rockefeller University in New York/USA sowie als Habilitierter Oberassistent und Assistenzprofessor für Virologie an der Universität Zürich tätig. Von 1989 bis zu seiner Emeritierung im Jahr 2012 hatte er die Professur für Virologie an der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg inne. Er war am Institut für Medizinische Mikrobiologie und Hygiene des dortigen Universitätsklinikums Ärztlicher Direktor der Abteilung Virologie bzw. zwischen 2003 und 2009 auch Geschäftsführender Direktor des gesamten Institutes. Nach seiner Emeritierung wurde Haller Affiliated Professor am Department for Molecular Life Sciences (MLS) der Universität Zürich. Neben seiner Forschungstätigkeit engagierte sich Otto Haller in einer Vielzahl wissenschaftlicher Gremien und Fachgesellschaften, etwa als Präsident der International Society for Interferon and Cytokine Research (2006 bis 2007), der Gesellschaft für Virologie (1996 bis 1999) oder der European Society for Virology (2009 bis 2013), zu deren Gründungsmitgliedern er gehört. Bereits vor seiner Auszeichnung mit der Robert-Koch-Medaille in Gold wurde Haller mit diversen wissenschaftlichen Ehrungen bedacht: 1985 erhielt er den Schweizer Wissenschaftspreis Latsis, 1995 den Aronson-Forschungspreis des Landes Berlin, 1998 den Milstein Award der International Society for Interferon and Cytokine Research und 2018 die Loeffler-Frosch-Medaille der Gesellschaft für Virologie. 1998 wurde er als Mitglied in die Sektion Mikrobiologie und Immunologie der Leopoldina gewählt.
Die Robert-Koch-Stiftung vergibt jährlich mehrere hochrangige wissenschaftliche Auszeichnungen. Mit der Robert-Koch-Medaille in Gold werden herausragende Medizinforscherinnen und -forscher im Bereich Infektiologie, Immunologie und Mikrobiologie für ihr Lebenswerk geehrt. Mit Thomas F. Meyer (2020), Kai Simons (2016), Ernst-Ludwig Winnacker (2011) und Hans-Dieter Klenk (2006) erhielten bereits mehrere Leopoldina-Mitglieder die renommierte Auszeichnung. Erst 2022 wurde der ehemalige Leopoldina-Präsident Jörg Hacker mit der Auszeichnung geehrt.