Politikai mozgalmakba is bekapcsolódott. 1871-ben állást foglalt a párizsi kommün mellett. A Függetlenségi és 48-as Párt tagjaként kapcsolatban állt Kossuth Lajossal, akit Torinóban többször felkeresett. 1879-ben Szeged, majd később Miskolc országgyűlési képviselőjévé választották. Ritka becsületes politikusnak tartották, aki se pártkasszából, se máshonnan nem fogadott el pénzt. 1885-ben feleségül vette a nála húsz évvel fiatalabb Borosnyay Kamilla írónőt.
Herman Ottó alapította meg Magyarországon a tudományos madártant. A madárvonulás megfigyelésére országos hálózatot szervezett, és 1891-ben megrendezte Budapesten az ornitológusok II. nemzetközi kongresszusát, amelynek nyomán a Magyar Nemzeti Múzeum égisze alatt 1893-ban létrehozta a Magyar Ornitológiai Központot (a későbbi Madártani Intézetet). Haláláig ő igazgatta az intézményt. Az általa megindított Aquila című folyóirat a hazai madártani kutatások központi orgánuma lett. 1900-ban ő kezdeményezte – amerikai mintára – a madarak és fák napjának megünneplését. 1901-ben jelent meg legnépszerűbb, világsikert aratott, A madarak hasznáról és káráról című könyve.
A millenniumi kiállítás halászati és pásztorkodási részlegének rendezőjeként is tevékenykedett, gyűjtötte a magyar ősfoglalkozások (halászat, pásztorkodás) népi szokásait és tárgyi emlékeit. Megírta A magyar halászat könyvét, elkészítette a magyar állattartás történeti összefoglalóját és szakszótárát, elindította a magyarországi ősrégészeti kutatásokat. Munkásságát eredeti szempontú, gazdag ismeretanyag, lenyűgöző előadásmód jellemezte, nagy szerepe volt a korabeli tudományos eredmények népszerűsítésében. Támogatta Miskolc és Borsod Vármegye Múzeumának megalapítását, a létesítmény 1953 óta az ő nevét viseli. Alapító tagja, 1892-től elnöke volt a Magyar Néprajzi Társaságnak, 1900-ban megkapta a francia becsületrend lovagkeresztjét.
