Nach dem Besuch der Volks- und Präparandenschule in Schwabach von 1858 bis 1869 absolvierte Kittler das örtliche Lehrerseminar. Von 1871 bis 1874 arbeitete er als Volksschullehrer in Nürnberg und schloss hier das Realgymnasium ab. Nach dem Erhalt des Abiturs 1875 studierte er Mathematik und Physik an der TH München und der Universität Würzburg, wo er 1879 das Lehramtsexamen ablegte. Im Anschluss wurde Kittler Assistent von Wilhelm von Beetz (1822–1886) an der Münchner TH und wirkte an der 1882 auf Initiative von Beetz und Oskar von Miller (1855–1934) stattfindenden Internationalen Elektrotechnischen Ausstellung als Stellvertreter des Leiters der Prüfungskommission für eine der Abteilungen mit. In dieser Funktion führte Kittler Messungen an den ausgestellten Maschinen und Apparaten durch, womit er in Fachkreisen bekannt wurde.

Daher erhielt Kittler 1882 mit großer finanzieller Unterstützung der Stadt an der TH Darmstadt den ersten Lehrstuhl für Elektrotechnik in Deutschland. Da die meisten Fachleute die Auffassung vertraten, Elektrotechnik sei kein selbstständiges Studium, sondern eine Zusatzqualifikation für Studenten anderer technischer und naturwissenschaftlicher Studiengänge, insbesondere für Maschinenbauer, war die Lehrstuhlgründung ein aufsehenerregender Vorgang. Die anderen Technischen Hochschulen folgten in den Jahren danach. Darmstadt war auch die erste Hochschule, welche Elektrotechnik als eigenständigen Studiengang etablierte. Kittler verdeutlichte die Bedeutung des neuen Fachs, indem er über seine Lehrverpflichtungen hinaus öffentliche Vorträge über elektrotechnische Phänomene hielt.

Die Institutionalisierung der Elektrotechnik leistete einen wichtigen Beitrag, die Schließung der Darmstädter Hochschule in den schwierigen Jahren nach der Reichsgründung zu verhindern. Stattdessen wurde Darmstadt bis zur Jahrhundertwende zum Zentrum elektrotechnischer Ausbildung in Deutschland mit der bei weitem höchsten Studentenzahl. Dem entsprach ein außergewöhnlicher Ausbau der elektrotechnischen Abteilung mit Laboratoriums- und Übungsräumen, da Kittler praktische Unterweisungen für angehende Elektrotechniker für unerlässlich hielt. Mit Kittlers Ausscheiden 1915 büßte die Hochschule ihre exzeptionelle Stellung ein.

In den auf die Gründung des Lehrstuhls folgenden Jahrzehnten fanden Darmstädter Absolventen in großer Zahl in leitenden Positionen der Elektrizitätswirtschaft und elektrotechnischen Industrie sowie auf Lehrstühlen der Elektrotechnik – auch über Deutschland hinaus – Anstellung. Zu Kittlers Schülern gehörten z. B. Michael von Doliwo-Dobrowolsky (jul. 1861–1919), Clarence Feldmann (1867–1941) und Waldemar Petersen (1880–1946).

Kittler, der als Pionier der Elektrotechnik gilt, war als Projektleiter und Gutachter an der Errichtung zahlreicher Elektrizitätswerke und Einzelanlagen beteiligt. Hierzu gehörte auch das 1888 errichtete Darmstädter Elektrizitätswerk. Meist fungierte er als Vermittler zwischen Auftraggeber und Auftragnehmer. Er wirkte an der Auswahl des Auftragnehmers mit, prüfte die erstellten Pläne und die Vertragsentwürfe, überwachte die Bauarbeiten und nahm die Anlage ab.

In den Auseinandersetzungen zwischen Befürwortern des Gleich-, Wechsel- und Drehstroms schloss Kittler sich keiner Partei an, sondern verwies auf die jeweiligen unterschiedlichen Bedingungen. Seit 1886 publizierte er das „Handbuch der Elektrotechnik“, eine der ersten Gesamtdarstellungen der elektrischen Energietechnik in Deutschland. Der erste Band behandelte die Gleichstromtechnik und enthielt vor allem Beschreibungen der gebräuchlichen Maschinen sowie eine Einführung in das Messwesen, der zweite, wesentlich später mit Hilfe Petersens abgeschlossene Band widmete sich der Wechselstromtechnik.