ab 1935 Professor in Berlin, dort gleichzeitig Begründer und Leiter des Instituts für Höhenstrahlungsforschung. Kolhörster lieferte 1913 eine eindeutige Bestätigung der von V. F. Hess 1911/12 entdeckten kosmischen Strahlung, wies 1928 zusammen mit W. Bothe ihre korpuskulare Natur nach und entwickelte mit ihm die Koinzidenzmethode.