Karl-Heinz Otto wurde am 11. März 1958 in Legden (westfälisches Münsterland) geboren. Nach dem Studium der Geographie und Biologie für das Lehramt (Sekundarstufe I) an der Pädagogischen Hochschule Westfalen-Lippe sowie der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster (WWU) in den Jahren 1978‒1982, folgte das Referendariat, das er 1985 mit dem Zweiten Staatsexamen abschloss. Von 1982‒1988 absolvierte Karl-Heinz Otto an der WWU zusätzlich ein Diplomstudium der Geographie mit dem Schwerpunkt Landschaftsökologie und legte damit den fachwissenschaftlichen Grundstein für jene Verbindung von Geographiedidaktik und Physischer Geographie, die sein gesamtes wissenschaftliches Wirken prägen sollte. In der Zeit seines Diplomstudiums sammelte Karl-Heinz Otto zwischen 1985 und 1988 zugleich schulpraktische Erfahrungen an verschiedenen Schulformen. Seine fachwissenschaftlichen und fachdidaktischen Schwerpunkte vertiefte er in den kommenden Jahren an der WWU als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Didaktik der Geographie und im Rahmen seiner fachwissenschaftlichen Promotion zum Thema „Die Bedeutung der Höhenmessung und Höhendarstellung für Reliefoberflächen unter Moorbedeckung in Nordwestdeutschland“, die er 1991 abschloss. 1997 folgte die Habilitation mit einer Arbeit über „Umwelthandeln in der Schule“. Mit diesen Arbeiten legte er die Grundlagen für zwei seiner Forschungsschwerpunkte: Bildung für nachhaltige Entwicklung sowie Moore.

Nach drei Jahren als Hochschuldozent am Institut für Didaktik der WWU nahm Karl-Heinz Otto von 2000‒2004 eine Vertretungsprofessur für „Physische Geographie und Geoökologie“ am Institut für Geographie der TU Dortmund wahr. In dieser Zeit engagierte er sich mit großem Einsatz erfolgreich für den Erhalt des Faches Geographie an der TU Dortmund. Dabei trug er entscheidend zur Vernetzung der Geographie innerhalb der Universität sowie zu deren Verankerung und Sichtbarkeit in der Stadtgesellschaft bei. In der Freizeit pflegte und  intensivierte er seine Leidenschaft für Borussia Dortmund, die ihn fortan begleitete und selten ein Heimspiel im Westfalen-Stadion verpassen ließ. Im Jahr 2004 folgte er dem Ruf auf  die Professur für Geographiedidaktik am Geographischen Institut der Ruhr-Universität Bochum als Nachfolger von Prof. Dr. Eberhard Kroß, die er über zwei Jahrzehnte hinweg bis zu seiner Pensionierung 2024 innehatte.

Karl-Heinz Otto hat das Profil der Geographiedidaktik an der RUB maßgeblich geprägt, u. a. durch die Setzung eines Schwerpunkts im Bereich naturwissenschaftliche Bildung im Geographieunterricht, der sich ganz wesentlich mit Forschungen zum „Experimentieren im Geographieunterricht“ verband. So fand im März 2015 unter seiner Leitung ein Symposium des Hochschulverbands für Geographie und ihre Didaktik (HGD) zum Thema „Geographie und naturwissenschaftliche Bildung – Der Beitrag des Faches für Schule, Lernlabor und Hochschule“ an der RUB statt.

Weit über seine Forschungen hinaus wird vielen Studierendengenerationen die Leidenschaft von Karl-Heinz Otto für die Hochschullehre in Erinnerung bleiben. Hier sind vor allem  die Exkursionen in verschiedene Staaten Mittel- und Südamerikas hervorzuheben, die er mit großer Begeisterung und fachlicher Tiefe leitete. Auf Exkursionen nach Kuba, Ecuador, Bolivien und Chile vermittelte er Studierenden unvergessliche Einblicke in die Natur und Kultur Lateinamerikas. Die Exkursionen fußten auf seinem regionalen Forschungsschwerpunkt Lateinamerika, in dem er sich insbesondere mit Trockenräumen, der Erschließung metallischer Rohstoffe wie Lithium und Umweltfragen befasste. Innerhalb Deutschlands konzentrierten sich seine regionalen Forschungen auf Nordwestdeutschland und hier vor allem auf seine westfälische Heimat.

Über Forschung und Lehre hinaus engagierte sich Karl-Heinz Otto in vielfältiger Weise in der Verbandsarbeit. Er war Mitglied zahlreicher Gesellschaften und Arbeitskreise. Besonders hervorzuheben sind seine Tätigkeiten im Vorstand des Hochschulverband für Geographie und ihre Didaktik (HGD), der Deutschen Gesellschaft für Geographie (DGfG), und in der Geographischen Kommission für Westfalen des Landschaftsverbandes Westfalen-Lippe, deren Vorsitzender er seit 2013 war. Im Geographischen Institut nahm er 2006‒2008 sowie 2018‒2020 die Funktion des Geschäftsführenden Direktor wahr.

Nach seiner Pensionierung blieb Karl-Heinz Otto dem Geographischen Institut bis 2025 als Seniorprofessur verbunden. In dieser Zeit brachte er das Projekt „Lern- und ErlebnisLabor IndustrieNAtur (LELINA)“ zum Abschluss. Im Rahmen dieses vom Bundesamt für Naturschutz finanzierten Projekts wurden im Ruhrgebiet außerschulische Lernorte rund um das Thema Industrienatur geschaffen. Damit steht dieses Projekt exemplarisch für das zentrale geographiedidaktische Anliegen von Karl-Heinz Otto, Schülerinnen und Schülern naturwissenschaftliche Kompetenzen im Sinne der Bildung für nachhaltige Entwicklung über innovative Methoden der Raumerkundung zu vermitteln.

Das Geographische Institut verliert mit Karl-Heinz Otto einen erfolgreichen, engagierten und vor allem leidenschaftlichen Hochschullehrer und Wissenschaftler, einen hochgeschätzten Kollegen und einen Menschen, dessen große Lebensfreude und positive Energie ansteckend waren. Wir vermissen ihn und werden ihn in ehrender Erinnerung behalten. Unser Mitgefühl gilt seiner Familie.