Walther, ein Sohn des Pfarrers und späteren Superintendenten Kuno Walther (1825–1917), studierte ab 1880 in Jena Botanik, Philosophie und Zoologie. 1882 beendete er dieses Studium erfolgreich mit einer Promotion. Anschließend studierte er in Leipzig Geologie und Paläontologie und wechselte später in denselben Fächern nach München.
In den folgenden Jahren unternahm Walther zahlreiche Forschungsreisen, u. a. nach Ägypten (1887, 1911) und die Sinai-Halbinsel (1887), Arabien, Ceylon und Indien (1888/89), in die USA (1891), Australien (1914), Griechenland und Schottland. 1890 ernannte ihn die Universität Jena zum a. o., vier Jahre später zum o. Prof. der Geologie und Paläontologie (Haeckel-Professor). 1892 nahm ihn die Deutsche Akademie der Naturforscher Leopoldina als Mitglied auf. 1930 wurde er Ehrenmitglied im Thüringischen Geologischen Verein[2] sowie der Akademie der Wissenschaften der UdSSR.[3] 1932 wurde er korrespondierendes Mitglied der Sächsischen Akademie der Wissenschaften.[4]
Längere Zeit hielt sich Walther im Ural und in der Wüste Turkmeniens auf. Die hier gewonnenen Erkenntnisse über die Bildung terrestrischer Sedimente wandte er, wiederum dem Aktualismus folgend, auf die Sedimentbildungen der „Urwüsten“ des Paläozoikums (Erdaltertum) an[1]. Anschließend wechselte er an die Universität Halle und wirkte dort von 1906 bis zur Emeritierung 1928. In Halle befasste er sich auch mit den Braunkohlelagerstätten und grub im Geiseltal. Er trug auch zur Herausbildung der Theorien zur Entstehung der großen Braunkohlelagerstätten wesentlich bei.[5] Die Leopoldina wählte Walther 1924 als Nachfolger von August Gutzmer zu ihrem Präsidenten. Dieses Amt hatte er bis 1931 inne. Sein Nachfolger wurde Emil Abderhalden. 1935 trat er aus der Leopoldina aus, da er sich von Abderhalten düpiert fühlte.[6]
Im Alter von 77 Jahren starb Johannes Walther am 4. Mai 1937 in Hofgastein, Salzburg.
Die Korallenriffe der Sinaihalbinsel. Geologische und biologische Beobachtungen. In: Abhandlungen der Mathematisch-Physischen Klasse der Königlich-Sächsischen Gesellschaft der Wissenschaften,14, 10, Abhandlungen der Königlich-Sächsischen Gesellschaft der Wissenschaften, 24, 10, 440 – 555, VIII Taf., S. Hirzel, Leipzig, 1888
Über eine Kohlenkalkfauna in der arabischen Wüste, Z. Deutsche Geologische Gesellschaft, Band 42, 1890, s. 419–449
Die Denudation in der Wüste und ihre geologische Bedeutung. Untersuchungen über die Bildung der Sedimente in den ägyptischen Wüsten. In: Abhandlungen der Mathematisch-Physischen Klasse der Königlich-Sächsischen Gesellschaft der Wissenschaften, 16, 3, Abhandlungen der Königlich-Sächsischen Gesellschaft der Wissenschaften 27, 345 – 570, VIII Taf., S. Hirzel, Leipzig, 1891
Über die Lebensweise fossiler Meeresthiere, Z. Deutsche Geologische Gesellschaft, Band 49, 1897, S. 209–273
Die Adamsbrücke und die Korallenriffe der Palkstraße. Sedimentstudien im tropischen Litoralgebiet. Justus Perthes, Gotha, 1891
Einleitung in die Geologie als historische Wissenschaft, Jena, 3 Bände, 1893–1894
Über die Auslese in der Erdgeschichte, Jena: Fischer 1895
Das Gesetz der Wüstenbildung in Gegenwart und Vorzeit, Berlin: Reimer 1900, 4. Auflage, Quelle & Meyer 1924
Geologische Heimatkunde von Thüringen, Jena: Fischer 1902
Die Fauna der Solnhofener Plattenkalke. Bionomisch betrachtet. In: Denkschriften der Medizinisch-Naturwissenschaftlichen Gesellschaft zu Jena, 11, (= Festschrift zum siebzigsten Geburtstage von Ernst Haeckel, Herausgegeben von seinen Schülern und Freunden), Fischer, Jena 1904, S. 133–214 (Digitalisat)
Vorschule der Geologie, Jena 1905
Geschichte der Erde und des Lebens. 353 Abb., 571 S., Veit & Comp., Berlin, 1908
Das unterirdische Wasser und die Wünschelrute, Gernrode 1911
Beiträge zur Stratigraphie und Bildungsgeschichte des oberen Hauptmuschelkalks und der unteren Lettenkohle in Franken, Jena: Fischer 1913
Geologie der Heimat, Quelle & Meyer 1918
Geologie – Die Methoden der Geologie als historischer und biologischer Wissenschaft. In: E. Abderhalden (Hrsg.) Handbücher der biologischen Arbeitsmethoden, Lieferung 185, Abt. X, Urban & Schwarzenberg, Berlin, S. 529–658
Johannes Weigelt: Der Lebensgang von Johannes Walther mit Zeittafel Wissenschaftliche Laufbahn und Ehrungen und Übersicht Veröffentlichungen (In: Leopoldina. Berichte der Kaiserlich Leopoldinischen Deutschen Akademie der Naturforscher zu Halle. Band 6: Festschrift für Johannes Walther, hrsg. von Johannes Weigelt, S. 3–10), Verlag von Quelle & Meyer, Leipzig 1930.
Norbert Hauschke, Silvia Isaak, Lars Schimpf, Martin Seiffert, Wolfgang Gossel: Johannes Walther (1860–1937) zwischen Riff und Wüste – Spurensicherung in 3 D anlässlich seines 150. Geburtstages. Halle (Saale). Oktober 2010. ISBN 978-3-00-032815-2
Christian Müller: Geologie und Paläontologie an der Jenaer Universität : Zum Wirken des Geologen und Paläontologen Johannes Walther von 1882 bis 1906. Thüringischer Geologischer Verein Jena, 2017. Beiträge zur Geologie von Thüringen, Sonderband 2017
↑Wagenbreth, Geschichte der Geologie in Deutschland, 1999, S. 209
↑Wieland Berg, Eine ehrenwerte Lüge: Abderhaldens Brief zur Streichung der jüdischen Mitglieder der Leopoldina – vorauseilender Gehorsam oder Schutzbehauptung, Sudhoffs Archiv, Band 99, 2015, S. 112