周太玄于1895年正月二十日生于四川省新都县，原名周焯号朗宣，后改名周无，号太玄，赴法留学时即用号不用名了。他出身于一个汉族的诗书世家。祖籍江西金溪，先祖周亮工（合市栎树下人），字符亮，一字缄斋，又号栎园，人称"栎下先生"，是清末民初的一位学者，学识渊博，有大量著作，但多被"奏请查毁"，留传下来的仅有《赖古堂诗钞》、《书影》等。周太玄的父亲周域，号朴臣曾在新都、峨眉等县作过小小典吏。

周太玄在学前即开始学习中国古代的诗词和典籍，8岁在峨眉进小学，除语文和科学课外，还是以读经、史、诗和"试取策论"为主要课程。因成绩优异，1909年（清宣统元年）考入四川高等学堂分设中学堂，辛亥后该校并入府中学堂，即现在的石室中学。郭沫若（鼎堂）曾这样写道："王光祈（润舆）、魏嗣銮（时珍）、李劼人（家祥）、周太玄诸人都是我当时的同学，前三位是丙班的同班。在当时都要算是佼佼者。太玄在诸人中最年青，他低我们一班。他是偏偏出世的一位佳公子。他有一位胞兄周光煦（晓和）和我在嘉定府中学堂同过学。他多才多艺。据我所知，他会做诗，会填词，会弹七弦琴，会画画，笔下也很能写一手的好字。对周太玄的成长影响较深的有他的小学校长林玉峰和石室中学校长刘士志两先生。他曾这样记述刘先生："我们关于国学方面的教习都是一时之选。同时也含有人格感化的作用，内中尤以我们同学至今同声感念的校长

周太玄非常重视教育工作，在青年时代即曾着译过十多篇有关教育的文章，在川大任教后曾教授过无脊锥动物学、胚胎学、细胞学、遗传学、动物生理学、生物学概论、进化论等，不论学生多少应开的课都开出来，凡无人教的课程他都承担。他基础深厚，学识渊博，教学内容充实精当，教学态度严肃认真，又谙熟教学方法，学生赞誉说："听周先生授课可说是一种艺术享受"。

1935年王耀群病逝给他打击很大。从此他肩负起养育一个女儿五个儿子的责任。1936年他重游欧陆考察，曾着文揭露和抨击旧的制度，并指出在这样的制度下文化学术都带有一定的病态。这时，他开始暗暗的研究马列主义著作和学习俄语。1937年8月抗日战争已兴起，周太玄由欧洲回到上海，节衣缩食在法国为学校买的生物学实验用品和书籍运到上海时，被"八。一三"的炮火全部毁掉，他支身于八月十五日随难民逃离上海。

1939年他因反对国民党党棍程天放出任