Im Rahmen seiner Forschungstätigkeit widmete sich Löhler schwerpunktmäßig audiologischen Themen, die einen engen Bezug zur Patientenversorgung aufweisen. Der HNO-Arzt entwickelte unter anderem den Patientenfragebogen zur Bestimmung der Hörbehinderung (APHAB-Bogen) weiter, forschte an der Verbesserung von Hörtests (Freiburger Sprachhörtest) und widmete sich der Ermittlung von Evidenzlücken in der HNO-Heilkunde. Seit seiner Habilitation zum Privatdozenten im Jahr 2018 betreute Professor Löhler mehrere Doktoranden, publizierte zahlreiche Original- und Übersichtsarbeiten als Erst- und Letztautor und hielt Vorträge im In- und Ausland. Seine wissenschaftliche Expertise bringt Löhler unter anderem als stellvertretender Vorsitzender des Deutschen Studienzentrums für HNO-Heilkunde, Kopf- und Hals-Chirurgie sowie als Direktor des Wissenschaftlichen Instituts für angewandte HNO-Heilkunde ein.

Der Titel des außerplanmäßigen Professors wird an Personen verliehen, die über die Lehrbefugnis an einer Hochschule verfügen und sich in Forschungsfragen und der Lehrtätigkeit ausgezeichnet haben. Die „apl-Professur“ ist in der Regel nicht an ein Beschäftigungsverhältnis an einer Hochschule gebunden. Die Verleihung der Bezeichnung wird durch die Hochschulgesetze der Länder und teilweise weitergehend durch die Satzungen der einzelnen Hochschulen geregelt.