Viens no biomehānikas pamatlicējiem, rehabilitācijas (ortopēdijas un ārstnieciskās vingrošanas) iestādes vadītājs Rīgā. Dabaspētnieks.

O. Tilo dzimis Pārdaugavā, Zasumuižā (Sassenhof), fabrikanta Ādolfa Tilo (Carl Adolf Thilo) un viņa sievas Antonijas, dzimušas Bokslafas (Antonie Elisabeth Bokslaff), ģimenē kā trešais dēls. O. Tilo vecaistēvs Georgs Ādolfs (Georg Adolf) 1833. gadā nopirka Zasulauka vadmalas un drāšu manufaktūru, ko modernizēja. O. Tilo tēvs bija Zasumuižas īpašnieks, viens no Rīgas Politehnikuma līdzdibinātājiem, latviešu tautas atmodas centienu atbalstītājs un mecenāts; Zasulaukā 19. gs. vidū atvēra skolu fabrikas (manufaktūras) strādnieku bērniem, svētdienas skolu pieaugušajiem un bibliotēku.

O. Tilo mācījās Vidzemes guberņas ģimnāzijā Rīgā (1863–1868). 1869. gadā sāka studēt jurisprudenci Tērbatā, bet pēc viena semestra pārgāja uz Medicīnas fakultāti, ko beidza kā ārsts 1875. gadā. Studiju laikā, 1869. gadā, pievienojās vācbaltiešu studentu korporācijai “Fraternitas Rigensis”. 1879. gadā O. Tilo izstrādāja disertāciju par vairāku Nīlas zivju sugu spuru darbības mehānismu (Die Sperrgelenke an den Stacheln einiger Welse, des Stichlings und des Einhornes) un ieguva medicīnas doktora grādu (1880). Lai pēc iespējas rūpīgāk izzinātu biomehāniku, O. Tilo papildus apguva rasēšanu un zīmēšanu Rīgas Politehnikumā, Berlīnē mācījās kinemātiku pie Franca Rūla (Franz Reuleaux).

Pēc Tērbatas Universitātes (tagad Tartu Universitāte, Tartu Ülikool) pabeigšanas, pavadīdams kādu sirdzēju, O. Tilo apceļoja Eiropu (Vāciju, Franciju, Itāliju) un Tuvos Austrumus (Ēģipti, Palestīnu un Sīriju). Spilgtie iespaidi O. Tilo mudināja pievērsties dabas pētniecībai, kā rezultātā tapa disertācija par Nīlas zivju sugām. Krievu un turku kara laikā (1877–1878) O. Tilo dienēja vienā no dragūnu pulkiem kā ārsts. No 1879. līdz 1882. gadam O. Tilo bija Tērbatas Universitātes Fizioloģijas institūta asistents un veica pētījumus profesora Aleksandra Šmita (Alexander Schmidt) vadībā.

No 1883. gada O. Tilo strādāja Rīgā kā privāti praktizējošs ārsts. 1884. gadā viņš atvēra ortopēdijas un ārstnieciskās vingrošanas iestādi (Orthopädisch-gymnastische Heilanstalt von Dr. med. Thilo), kas kļuva par vadošo Rīgā. Sākumā O. Tilo iestāde atradās Dzirnavu ielā 19 (ēka līdz mūsdienām nav saglabājusies), bet no 1900. gada – jaunuzceltajā namā Lāčplēša ielā 13, kurā ārsts dzīvoja. Vasarā (no jūnija līdz septembrim) darbojās filiāle Majoros, Jomas ielā 20. Šajā iestādē ārstēja dažādas kaites ar vingrošanu, masāžu un diētu. 1908. gadā Rīgā atvēra O. Tilo vingrošanas un masāžas privātskolu.

O. Tilo bija vācu dabaspētnieku akadēmijas “Leopoldina” (Deutsche Akademie der Naturforscher Leopoldina) loceklis no 1908. gada. Aktīvs biedrs dažādās vietējās organizācijās: no 1887. gada – Rīgas Praktizējošo ārstu biedrībā (Gesellschaft Praktischer Aerzte zu Riga), no 1892. gada – Rīgas Dabaspētnieku biedrībā (Naturforscher-Verein zu Riga) un Rīgas Tehniķu biedrībā (Technischer-Verein zu Riga). Jāpiemin O. Tilo draudzība ar Rīgā dzimušo Āfrikas pētnieku, etnogrāfu un arheologu Georgu Šveinfurtu (Georg August Schweinfurth); abu sarakste glabājas Latvijas Valsts vēstures arhīvā.

O. Tilo pētīja dažādu dzīvnieku uzbūvi, īpaši zivis (butes), lai noskaidrotu to locekļu un orgānu darbības mehāniskās likumsakarības. Viņu interesēja skeleta un locītavu darbība, tāpat gaisa maisu (putniem) un peldpūšļu (zivīm) funkcijas, kā arī citi dzīvās dabas darbības mehānismi. Gūdams labus sasniegumus anatomēšanas tehnikā, O. Tilo konstruēja asprātīgus modeļus dzīvnieku valsts kinemātikā, imitējot attiecīgās darbības. Viņa darinātie dzīvnieku modeļi savulaik izstādīti Vācu muzejā (Deutsches Museum) Minhenē. Daļa pētījumu veltīti salīdzinošās anatomijas jautājumiem.

O. Tilo sarakstīja šādus darbus: “Par rakstīšanas traucējumu ārstēšanu” (Zur Behandlung der Schreibstörungen, 1896), “Izmaiņas zivju ekstremitātēs” (Die Umbildungen an den Gliedmassen der Fische, 1896), “Butes senči” (Die Vorfahren der Schollen, 1901).

Biomehānika pētī bioloģisko audu un sistēmu mehānisko deformāciju un kustību likumsakarības. Šo pētījumu nozīmīgumu apjauta 20. gs., kad biomehānika izveidojās par patstāvīgu zinātnes nozari, kuras pamatlicēju vidū bija Rīgas ārsts O. Tilo. Viņš ieteica oriģinālu ārstnieciskās vingrošanas metodi, kurā izmantots sviras princips. Tāpēc var secināt, ka O. Tilo lika arī ortopēdijas pamatus Latvijā.

Apbedīts Āgenskalna (Mārtiņa) kapos blakus vecvecākiem un tēvam, kur saglabājies piemineklis ar desmit dzimtas locekļu vārdiem. 1982. gada maijā sabiedriskās talkas laikā aizmirstā kapavieta tika sakopta un uz pamatnes uzstādīta nogāztā piemiņas plāksne. Šo darbu paveica Rīgas Medicīnas institūta (tagad Rīgas Stradiņa universitāte) profesors Haralds Jansons, viens no mūsdienu vadošajiem biomehāniķiem.