Tossicologo di fama mondiale, Hartung è professore di farmacologia, tossicologia, microbiologia molecolare e immunologia, presso la Facoltà di Sanità Pubblica (Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health) dell'Università Johns Hopkins di Baltimora e presso l'Università di Costanza. È stato dal 2000 al 2008 direttore dell'ECVAM, il Centro Europeo per la Validazione dei Metodi Alternativi ("European Center for the Validation of Alternative Methods") di Ispra (Varese), istituito nel 1993 in supporto delle politiche europee per la limitazione del numero di animali utilizzati nella sperimentazione.