Родился в Петербурге. Первоначальное образование Тимирязев получил дома. С малых лет проявил большую одарённость. В 1861 году поступил на юридический факультет Петербургского университета, затем перешёл на естественное отделение физико-математического факультета, где получил степень кандидата наук.
В 1868 году К. А. Тимирязев был послан в заграничную командировку. Много работал в лабораториях крупнейших учёных. Вернувшись в Россию, в 1871 году был назначен экстраординарным профессором Петровской земледельческой и лесной академии в Москве.
В академии Тимирязев создал лабораторию физиологии растений и построил первый в России и один из первых в Европе вегетационный домик для культуры растений в сосудах. В 1875 г. защитил докторскую диссертацию «Об усвоении света растением». В 1877 г. его избрали профессором по кафедре анатомии и физиологии растений и с этого времени он всю свою жизнь посвятил исследованиям в области фотосинтеза растений.
В Москве сооружён памятник Клименту Аркадьевичу и создан мемориальный музей-квартира. Имя Тимирязева присвоено Московской сельскохозяйственной академии, институту физиологии растений Академии наук.
По материалам энциклопедического справочника «Имя на карте города».
