אחר כך למדה באוניברסיטת ברלין אצל קארל שטומפף (Carl Stumpf), מבכירי הפסיכולוגים באותה תקופה, וכתבה בהנחייתו את הדיסרטציה (1914-15). שטומפף הפנה אותה ללימודים אצל אוסוולד קילפה במינכן, שם פתחה מעבדת מחקר. לאחר מותו המפתיע כשנה לאחר מכן, החליף אותו בתפקיד קארל ביהלר. בין שרלוטה וקארל נוצרה מערכת יחסים רומנטית, ובשנת 1916 נישאו. ב-1918 סיימה ביהלר את הדוקטורט שלה והייתה לדוקטור הצעירה ביותר והאישה הראשונה בעלת תואר זה בסקסוניה.
הזוג קיבל הצעה לעבור לאוניברסיטת וינה, שם שהו במשך 16 שנה. הם הקימו במקום את המכון הפסיכולוגי של וינה. מחקריה של ביהלר עסקו בהתפתחות הפסיכולוגית מגיל הילדות לנעורים, וזכו לעניין רב. הזוג שימש למוקד משיכה לפסיכולוגים מכל רחבי היבשת.
הייתה אם לבן ובת. את שנותיה האחרונות בילתה בשטוטגרט, שם התגורר בנה.
כתביה שתורגמו לעברית
ילדות ונעורים: התהוותה של התודעה / שארלוטה ביהלר; תורגם מהמהדורה השלישית, המעובדת והמורחבת, על ידי שושנה איטיגין-לוי וש' זילברשטיין, בעריכת יעקב לוי, תל אביב: הוצאת הקיבוץ המאוחד, תש"ז-1946–תש"ט-1949. (חלק א: שנת-החיים הראשונה, משנת החיים השנייה עד הרביעית. חלק ב: משנת-החיים החמשית עד התשע-עשרה.)
הפסיכולוגיה בחיי זמננו / מאת שארלוטה ביהלר; תרגמו: י' בן-משה: עמ' 13–192, א' קדימה: עמ' 193–417, עריכה מדעית: חיים אורמיאן, ירושלים – תל אביב: אחיאסף, 1966. (מהדורה נוספת: 1969.)
כדי שחייך יצליחו / שרלוטה ביהלר; עברית: א' אמיתן; עריכה: ח' אורמיאן, תל אביב: אחיאסף, 1970.
_1927_%C2%A9_Georg_Fayer_(1891%E2%80%931950)_OeNB_10450832.jpg)
