칼 세이건 이후 가장 사랑받는 천체물리학자이자 과학의 대중화를 이끌고 있는 세계적인 과학 커뮤니케이터다.
9살 때 천체투영관을 처음 방문해서 본 밤하늘에 반해 천문학자가 되기로 결심한 그는 하버드 대학에서 물리학을 공부하고, 컬럼비아 대학에서 천체물리학 박사학위를 받았다. 프린스턴 대학 포스트닥 연구원을 거쳐, 1996년부터 미국자연사박물관 로즈센터의 헤이든 천체투영관 관장으로 있다(어릴 적 그에게 과학자의 꿈을 심어준 그곳이다).
1995년부터 《자연사》 《스타 데이트》 등의 잡지에 우주에 대한 일반인의 이해를 돕는 칼럼을 연재했고, 이때의 글을 모은 책이 최근 밀리언셀러가 된 《바쁜 이들은 위한 천체물리학》 《블랙홀에 의한 죽음》 등이다.
2000년 재개관한 로즈센터의 태양계 전시물에 명왕성이 빠져 있는 게 논란이 되면서 ‘명왕성을 태양계에서 퇴출시키려 한다’고 많은 비난을 받았으나, 2006년 국제천문연맹이 명왕성을 ‘왜소행성’으로 분류하면서 그의 관점은 인정받았다. 이때의 논쟁의 전모를 담은 그의 책이 《명왕성 파일》이다.
TV 토크쇼의 과학 주제 단골 게스트인 그는 〈심슨 가족〉 〈빅뱅이론〉 〈배트맨 대 슈퍼맨〉 등에 실명으로 카메오 출연을 할 정도로 이제는 권위 있는 천체물리학자의 아이콘이 되었다. 그의 트위터 팔로워 수는 1,200만 명이 넘고, “세계에서 가장 영향력 있는 100인”(《타임》), “과학계에서 가장 영향력 있는 10인”(《디스커버》)으로 손꼽힌다. 최근에는 칼 세이건의 과학다큐멘터리 〈코스모스〉의 34년 만의 후속편인 〈코스모스: 시공간 오디세이〉의 해설자를 맡으면서 우리에게도 친숙해졌다.
우주탐사 관련 정부위원회에도 활발히 참여해 2004년 NASA 특별공로상을 받았으며, 2015년에는 “대중에게 과학의 경이를 알리는 데 특별한 역할”을 한 공로로 미국국립과학아카데미로부터 사회공헌상을 받았다.
위에 언급한 책들 외에도 《스페이스 크로니클》 《오리진》 《스타 토크》 등 10여 권의 저서를 썼고, 관측을 바탕으로 우리은하와 별의 구조와 진화에 대한 다수의 논문을 발표했다.

1967년 서울 대학교 천문기상학과를 졸업하고 1975년 미국 뉴욕 주립 대학교 대학원에서 박사 학위를 받았다. 네덜란드 라이덴 대학교 실험천체물리학 연구소 연구원, 미국 플로리다 주립 대학교 우주 천문학 연구소 연구 교수, 한국천문학회 회장, 서울 대학교 천문학과 교수와 일본 우주 항공 과학 연구소 객원 교수 등을 역임했다.
저서로는 A Practical Approach to ASTROPHYSICS , ??과학과 신앙??, ??우주 개발의 오늘과 내일??, ??21세기와 자연 과학??, ??수치 천체 물리학 I??, ??은하계의 형성과 화학적 진화??, ??성간매질에서의 물리 현상??, ??나의 코스모스?? 등이 있고, 옮긴 책으로는 과학기술부 장관상을 수상한 ??대폭발 우주의 시작과 진화??, ??우주로의 여행??, ??천문학 및 천체물리학 서론??, ??날마다 천체 물리?? 등이 있다.