Schröter studeerde theologie aan de universiteit van Erfurt, en vanaf 1764 rechten in Göttingen. Van jongs af was hij geïnteresseerd in astronomie en in 1779 kon hij zich een eerste telescoop aanschaffen waarmee hij de zon, de maan en Venus bestudeerde. Toen Wilhelm Herschel in 1781 de planeet Uranus ontdekte, besloot Schröter zich meer systematisch met astronomie bezig te houden. Zijn aanstelling in datzelfde jaar als Oberamtmann in Lilienthal liet hem voldoende tijd om zijn ambitie waar te maken.
Hij installeerde in de tuin van zijn ambtswoning zijn observatorium en maakte vrij snel naam bij zijn vakgenoten. De meeste instrumenten kocht hij aan van William Herschel in Engeland. Schröter kon met zijn observatorium gedetailleerde waarnemingen doen van de topografie van de maan en de planeten. Hij verwerkte deze in zijn in twee delen verschenen boek Selenotopographische Fragmente (1791 en 1802) dat beschrijvingen, tekeningen en metingen bevat van honderden kraters en bergen op de maan.
In oktober 1785 merkte hij enkele kleine donkere vlekken op op het oppervlak van Jupiter. Deze vlekken verdwenen vrij kort daarna en mogelijk ging het hierbij om een komeetinslag op de planeet.
Naar hem vernoemd
Het Schröter-effect. Schröter ontdekte in de jaren 1790 een anomalie in de fasen van Venus. Er treedt een verschil op van minstens een dag tussen de theoretisch berekende en de geobserveerde fase van Venus wanneer Venus exact half zichtbaar is of zou moeten zijn.
De Schröter-vallei (Schröteri Vallis) : grote vallei op het maanoppervlak.
