Kārlis Kiršteins bija neatkarīgās Latvijas pirmās paaudzes mežkopju audzinātājs. Izstrādāja dinamisko meža tipu sistēmu, pētīja skābarža (Carpinus betulus) un ozola (Quercus robur) mežaudzes, to ekoloģiju un izplatību, deva daudz vērtīgu ieteikumu meža apsaimniekošanā. Aktīvs sabiedriski politisks darbinieks.

Tēvs Kārlis Kiršteins bija mežsargs Kosā, vēlāk Blomē, māte Anna (dzimusi Eversa). Sieva Helga (dzimusi Lulle) bija inženiere mežkope.

Mācījās Blomes pagasta Siļķītes draudzes skolā, ko pabeidza 1903. gadā, Pētera I reālskolā Rīgā, ko pabeidza 1910. gadā, Petrogradas mežsaimniecības institūtā (Петроградский лесной институт), ko pabeidza 1914. gadā kā I šķiras mācīts mežkopis.

K. Kiršteins no 1915. gada strādāja par meža taksatoru Krievijā, Permas, Ufas un Toboļskas guberņā. 1916. gadā tika iesaukts karadienestā Krievijas armijā, Pirmā pasaules kara laikā bija artilērijas pirotehniķis Čerņigovas guberņā. 1918. gadā demobilizēts, strādāja par meža taksatoru un mežierīcības grupas vadītāju Ukrainā, Volīnijas guberņā.

1920. gadā atgriezās Latvijā un sāka strādāt Meža departamentā par meža inspektoru. Izveidoja un vadīja Vijciema meža skolu (1921–1922), vienlaikus bija Vijciema virsmežzinis, vēlāk izveidoja Cīravas meža skolu, kur bija skolas priekšnieks un mežzinis (1922–1928). Kopš 1927. gada bija docents (no 1930. gada – vecākais docents) Latvijas Universitātes Lauksaimniecības fakultātes Mežkopības nodaļā, bija Mežzinības, vēlāk Meža bioloģijas katedras vadītājs (1930–1937).

K. Kiršteins bija žurnāla “Meža Dzīve” (1925–1944) līdzredaktors, studentu biedrības “Šalkone” goda biedrs un akadēmiskās vienības “Ziemelis” vecbiedrs. Aktīvi piedalījās Latvijas Mežkopju savienības (1922) un Latvijas Meža darbinieku biedrības (1924) darbā.

K. Kiršteins bija Latvijas Republikas 3. Saeimas un 4. Saeimas deputāts no Demokrātiskā centra un bezpartejisko sabiedrisko darbinieku frakcijas.

K. Kiršteina pētījumu rezultāti un atziņas mežzinātnē, kā arī raksti periodiskos izdevumos par aktuāliem tautsaimniecības un sabiedriski politiskiem jautājumiem publicēti vairāk nekā 262 publikācijās, 62 % publikāciju veltītas meža problēmām: lietišķās mežkopības, meža politikas un meža ekoloģijas aktualitātēm. Viņa darbi publicēti periodiskos izdevumos “Meža Dzīve” un “Zemkopis” (1893–1940), kā arī “Mežsaimniecības rakstu krājumā” (1923–1939) un “Latviešu konversācijas vārdnīcā” (1927–1940), savukārt aktuāli raksti par tā laika tautsaimniecības un sabiedriski politiskiem jautājumiem iespiesti galvenokārt avīzēs – “Jaunākās Ziņas” (1911–1940) un “Centra Balss” (1928–1934). 1926. gadā Rīgā tika izdota pirmā grāmata latviešu valodā par mežaudžu uzbūvi, dinamiku un meža augteņu dažādību – K. Kiršteina mācību grāmata “Mežzinība”.

K. Kiršteins 1923. gadā izvirzīja divus svarīgus mežkopības pamatprincipus:

• augtenes apstākļiem piemērotu sugu audzēšana,
• pareizas biezības audžu veidošana.

Augtenes apstākļiem (augsnes cilmiezim un mitrumam) piemērotas koku sugu grupas, lai veidotu mistraudzes, ir priede/bērzs, egle/apse, baltalksnis/melnalksnis un ozols/osis.

1923. gadā, kad Meža departaments uzsāka plānveidīgu valsts mežu ierīcību sekmīgas mežierīcības vajadzībām, K. Kiršteins izstrādāja pirmo Latvijas meža tipu sistēmu, grupējot tipus pēc to noturības divās kategorijās – pamattipos un atvasinātos tipos. Krievu un ukraiņu meža tipologu ietekmē Latvijas meža tipus K. Kiršteins sakārtoja pēc augtenes mitruma apstākļiem audzē un barības vielu daudzuma augtenē.

Kā Saeimas deputāts K. Kiršteins ieteica dažādu pasākumu kopu, lai sekmīgi pārvarētu saimnieciskās krīzes (agrāro reformu, valsts monopola ieviešanu dažās saimniecības nozarēs, meža darbu intensitātes palielināšanu un citas), un iestājās par valsts un pašvaldību ierēdņu tiesībām.

Nozīmīgs ir K. Kiršteina devums terminoloģijas izstrādē un ieviešanā mācībās par mežu – viņš ieviesa terminus par mežaudžu struktūru, uzbūvi un attīstību, kā arī meža apsaimniekošanu, kurus lieto arī mūsdienās. Ieviestie jēdzieni un termini bija svarīgi, sagatavojot neatkarīgās Latvijas pirmo mācītu mežkopju paaudzi.

K. Kiršteins bija krievu mežkopības skolas audzēknis, bet viņš iepazinās arī ar Rietumeiropas un Ziemeļeiropas valstu mežsaimniecības tradīcijām. Latvijā viņš centās iedzīvināt progresīvās Krievijas un Rietumeiropas mežkopības un mežsaimniecības prasmes un idejas. 

K. Kiršteinam tika piešķirta Krišjāņa Barona prēmija par kopdarbu ar Vilhelmu Eihi – “Baltā skābarža (Carpinus betulus) dabiskā izplatība un ekoloģija Latvijā” (1933).