En il participe au programme Talpiot de service militaire aménagé au profit des meilleurs étudiants, avant d'obtenir un doctorat en physique des plasmas à l'Université hébraïque de Jérusalem. Entre à , Loeb est membre à long terme de l'IAS, où il commença de travailler en astrophysique théorique. En , il rejoint Harvard, où devient professeur d'astronomie titulaire.
ʻOumuamua
En , Loeb propose, à défaut de trouver des explications naturelles à ʻOumuamua (ne correspondant pas à une comète notamment), l'explication d’un vaisseau extraterrestre utilisant une technique de voiles solaires . Sa théorie est toutefois contestée par la plupart de ses collègues .
Galileo
En Loeb fonde le projet Galileo.
avec Loeb dans les sièges des observateurs du grand télescope
réfracteur à l'Observatoire de la faculté de Harvard, le
.
Le , Loeb propose l’hypothèse que la destruction massive de vie terrestre à la fin du Permien (il y a 252 millions d’années) pourrait être due à un réchauffement climatique causé par une ancienne civilisation terrestre, dont les reliquats seraient les ovnis .
Le il participe à la conférence de l'UAPDF, riant lorsque le
député républicain Eric Burlison demande à Eric Davis
à quel
points les extraterrestres dont il a entendu parler sont grands . Il reviendra là-dessus en indiquant qu'il a besoin de
preuves à interpréter et ne peut pas juste se baser sur la parole de Davis .
Le , Loeb annonce qu'il dirigera le UAP Science Advisory Council, comité scientifique pluridisciplinaire mis en place pour conseiller le nouveau UAP Governance Board interagences (ODNI, FBI, DoD) et l'AARO sur la résolution de la nature des PANs, à partir de données non classifiées .