原名周焯，号朗宣、周无，属猴，成都市的新都区人。1909年考入成都高等学堂分设中学（今石室中学）。同学郭沫若曾这样回忆他：“他多才多艺。据我所知，他会做诗，会填词，会弹七弦琴，会画画，笔下也能写一手的好字。”中学毕业后，周考入上海中国公学经济系。1918年与李大钊、王光祈发起组织“少年中国学会”，并发表不少新诗。其诗论和诗作在中国新诗发展中占有一定地位。次年赴法勤工俭学，曾创办“巴黎通信社”和《旅欧周刊》、《华工旬刊》。1924年毕业于法国蒙彼利埃大学，获教育硕士学位。后进入巴黎大学研究院，1925年获蒙伯里大学理学硕士学位。由于在腔肠动物、特别是在水母的研究方面卓有成就以及在细胞染色方面的重要突破，于1930年获巴黎大学生物学博士学位。同年回国，历任成都大学、成都师范大学教授，四川大学教授、理学院院长兼生物系主任，西康经济研究所所长，《大公报》顾问。1949年苏联出版的《下等动物胚胎学》还引用了周太玄的图和著述，足见他当时达到的水平。
　　中华人民共和国建立后，先后任西南军政委员会委员、四川大学校务委员会主任委员、重庆大学校长、中国科学院常务委员会委员、编译局副局长、局长、中国科学院出版社社长兼总编。1955年兼任中科院动物研究所一级研究员。在腔肠动物尤其是对水母的研究方面获得突出成就，填补了我国水母研究的空白，著作有《Chrysaora生活史之研究》、《动物心理学》等7部生物学专著，《古动物学》、《人的研究》、《人的科学》、《物种》等11部译著。还在诗歌创作上取得一定成就。主编出版了《世界科学译丛》、《中国动物图谱》等书。

　　你能想象如此隽永清丽、音韵铿锵的诗句系我国著名生物学家周太玄所作吗？此诗写于“五四”时期，后经谱曲，传唱一时，还被选入当时的中学课本。几十年后著名作家魏巍在《我的老师》中还提到过这首诗。
　　文化大革命期间，周太玄身心饱受摧残，于1968年含冤病逝……1978年重新恢复名誉，在八宝山革命公墓举行了骨灰安放仪式。