하버드대학교에서 에드워드 윌슨 교수의 지도로 생물학 박사 학위를 받았다. 미국에서는 하버드대학교 전임강사와 미시건대학교 조교수, 1994년 귀국한 이후에는 서울대학교 생명과학부 교수를 거쳐 2006년부터는 이화여자대학교에 에코과학부를 신설하고 석좌교수로 일하고 있다. 100편 이상의 국제 논문과 5권의 영문 전문 저서를 출간한 것 외에도 40여 권의 책을 집필하거나 번역했다. 어린이 책으로는 《자연을 사랑한 최재천》, 《손잡지 않고 살아남은 생명은 없다》,《생명, 알면 사랑하게 되지요》가 있다. 현재 기후변화센터의 공동 대표와 생명다양성재단의 대표를 맡고 있고, 2013년부터는 국립생태원 초대원장으로 일하고 있다.