Стажировка в лаборатории Оствальда, бывшей в то время одним из мировых центров новой дисциплины – физической химии – оказала огромное влияние на всю последующую деятельность Кистяковского. Сотрудниками лаборатории состояли такие знаменитые впоследствии учёные, как Сванте Аррениус, Эрнст Бекман, Вальтер Нернст. Одновременно с Кистяковским здесь работали И.А. Каблуков, П.И. Вальден, В.Ф. Тимофеев, Г. Бодлендер, М. Боденштейн, Г. Бредиг, Г.Г. Тамман и др.
Вспоминая лейпцигский период своей жизни, учёный писал: «Обыкновенно пишут, что В. Оствальд создал большую школу учеников, но можно отчасти сказать и наоборот, что школа учеников создала Вильгельма Оствальда. Молодые талантливые учёные способствовали особо высокому подъёму научного уровня Лейпцигской лаборатории, этому вторила сама жизнь… Сама жизнь шла навстречу молодому энтузиасту Оствальду. Всё окружающее было проникнуто научными интересами».
В лаборатории Владимир Александрович часто встречался с Оствальдом, подружился с Аррениусом. В беседах с ними постоянно обсуждались различные научные проблемы, особенно теория электролитической диссоциации. «Я встретил Сванте Аррениуса в 1889 г. в лаборатории проф. Вильгельма Оствальда, куда приехал научно работать… с затаённой мыслью примирить теорию гидратов Менделеева с теорией электролитической диссоциации Сванте Аррениуса. Я не был противником теории электролитической диссоциации, однако неоднократно спорил как с самим Аррениусом, так и с Оствальдом о некоторых положениях этой теории».
С конца 1890 г. после возвращения в Россию Кистяковский работал в качестве практиканта, без оплаты труда, в химической лаборатории Петербургского университета. «Мне, – писал он в своей автобиографии, – пришлось бороться за новые идеи в физической химии и электрохимии, так как эти новые дисциплины не встретили поддержки в официальных кругах русских учёных, и мне, имевшему уже ряд напечатанных научных исследований, не удалось получить платной работы в вузах, а пришлось заниматься педагогической деятельностью в средних учебных заведениях, продолжая работать безвозмездно в лаборатории Петербургского университета».
Только в 1896 г. учёный был принят приват-доцентом в университет, где читал курсы физической химии, электрохимии и фотохимии, а в 1897 г. получил, наконец, первую платную работу в качестве лаборанта химической лаборатории университета. В 1902 г. Кистяковский был назначен старшим ассистентом во вновь организованном Петербургском политехническом институте, а после защиты магистерской диссертации на тему: «Физико-химические исследования» (1903) избран профессором по кафедре физической химии того же института. В 1910 г. он защитил в Московском университете докторскую диссертацию на тему «Электрохимические реакции и электродные потенциалы».
До 1934 г. (более 30 лет) В.А. Кистяковский работал в преобразованных из Политехнического института Металлургическом и Индустриальном институтах. В эти годы он издал два учебника, имевших большое значение для подготовки инженеров-электрохимиков: «Электрохимия» (вып. 1–3, 1912–1916) – одно из лучших пособий по электрохимии в мировой литературе, единственное в то время на русском языке, и «Прикладная физическая химия» (1926).
