Brał udział w realizacji programów badawczych: DDT Resistance Project (1952–1954, współwykonawca – Bering Seacoast of Alaska), Biting Fly Survey (1956–1957, USAF Research Project) i Genetics and Behavior of Parasitic Mites (1957–1959, NIH Project, współwykonawca – Chicago Academy of Sciences).
Od roku 1959 pracował w Stanford University. W roku 1966 otrzymał stanowisko full profesora biologii, a od roku 1976 zajmował też pozycję Bing Professor of Population Studies. Był kierownikiem Center for Conservation Biology. Był też członkiem licznych stowarzyszeń naukowych i społecznych w różnych krajach świata.
Tematyka badań Paul H. Ehrlich, wspólnie z żoną – Anne H. Ehrlich, rozpoczynał pracę naukową w latach 50. XX w. Jako entomolog. Badania dotyczące kluczowych zagadnień klasyfikacji, ekologii i ewolucji owadów, prowadził na przykładzie motyli. Wspólnie z opracował nowe koncepcje dynamiki populacji, wnosząc istotny wkład do ekologii populacyjnej i teorii koewolucji. Wraz z E.O. Wilsonem zajmował się problemem różnorodności biologicznej i jej zagrożeniami (stwierdzono, że liczba współczesnych gatunków wynosi ok. 50 mln, a ich większość zamieszkuje wilgotne lasy równikowe i rafy koralowe oraz – prawdopodobnie – głębiny mórz). Oszacował, że pod koniec XX w.