Wolfgang Kautek hat Technische Chemie an der TU Wien studiert und hat an der TU Berlin promoviert. Er war ab 1976 als wissenschaftlicher Mitarbeiter an der University of Kentucky, USA, am Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft, Berlin, am IBM San Jose Research Laboratory, Kalifornien, und am Siemens-Forschungszentrum, Erlangen, tätig. 1988 wurde er Leiter des Laboratoriums für Dünnschichttechnologie der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung, Berlin, und später außerordentlicher Professor an der Freien Universität Berlin. 2004 wurde er zum ordentlichen Professor am Institut für Physikalische Chemie der Universität Wien berufen und war 2017 als Russell Severance Springer Professor am Department of Mechanical Engineering der University of California Berkeley tätig.

Nanotechnologie und Laserbearbeitung von Grenzflächen mit besonderem Fokus auf die nichtlineare Wechselwirkung ultrakurzer Laserpulse mit Materie, aperturfreie optische Nahfeld-Nanolithographie, "Grüne Galvanotechnik", Femto- und Bioelektrochemie, und Heritage Science wie Laserreinigung von Artefakten, historische Photographie und Galvanotypie.