1920年（民国九年）12月5日，曹天钦生于北平（现北京）的一个普通知识分子家庭，原籍河北省束鹿县，父亲是教师。

1932年（民国二十一年），曹天钦考入燕京大学附属中学。

1935年（民囯二十四年）夏，入通县潞河中学。

1937年（民国二十六年），转入北平育英中学，完成了高中学业。

1938年（民国二十七年），入燕京大学学习化学。自一年级至三年级由于成绩优良，获得学校的奖学金。

1941年（民国三十年），曹天钦离开北京，去陕西参加中国工业合作运动。

1943年（民国三十二年），燕京大学在成都复校，曹天钦回燕大继续学习。

1944年（民国三十三年）夏，获得得理学士学位。随即受中英科学合作馆李约瑟博士的邀请赴重庆，参加中英文化交流工作。

1946年（民国三十五年）10月，经李约瑟博士介绍获得英国文化委员会奖学金，赴英留学，先在剑桥大学攻读化学。

1948年（民国三十七年），获学士学位。此后，曹天钦醉心于制革研究，

曹天钦毕生从事蛋白质和植物病毒分子生物学的研究，在肌肉蛋白质、神经蛋白质、蛋白水解酶和抑制剂、马王堆古尸肌肉保存、植物病毒、植物类菌原体、中国古代科学技术史等方面，均获重要研究成果，其中肌球蛋白轻链的发现获得国际同行的公认而被载入史册。作为有远见卓识的科研组织工作者，十分重视新技术在生物学发展中的作用领导建立了蛋白质结构分析技术（包括氨基酸组成、末端分析、肽段分离和顺序分析等）以及蛋白质的物理化学分析技术（如电泳、扩散、圆二色性和电子显微镜等），为提高蛋白质化学研究的水平（包括人工合成牛胰岛素）提供了重要的技术基础。中国人工合成牛胰岛素的重要组织者之一。代表作有《肌球蛋白的分子裂解》（英文）等。

曹天钦还对副肌球蛋白进行了系统研究，同时也是中国人工合成胰岛素的组织和参与者之一。这些都使得曹天钦成为中国现代蛋白研究的奠基人。除了在蛋白质领域取得杰出成就外，曹天钦根据国家的需求，将研究领域扩展到植

曾任中国科学院上海生物化学研究所研究员，上海市人大常委会副主任，中国科学技术协会副主席，中国生物化学会第一、第二、第三届副理事长，并兼任第一、第二届秘书长，国际科联理事会理事及执行局委员。

1944-1946年，任中英科学合作馆干事。

1952-1958年，任中国科学院生理生化研究所副研究员、研究员。

1960-1984年，任中国科学院生物生化研究所研究员、室主任、副所长。

1981-1988年，任中国科学院生物学部副主任、主任。

1983-1988年，任中国科学院上海分院院长。

1952年5月，谢希德和曹天钦举行了婚礼。

钦先生为中国生物化学与分子生物学发展，尤其为蛋白质科学研究奉献的一生。（林其谁院士评）

曹天钦先生作为一个真正的学者、出色的组织者和令人敬佩的导师为科研为人才培养付出的一生。（中科院生化与细胞所所长林安宁评）

感谢这位睿智坚强的科学先驱以战略思考的角度推动中国分子生物学的研究、鼓励学科交叉和新技术应用发展。（李载平院士评）

他是新中国第一代科学家中国梦的追梦人和实践者。（龚祖埙评）

曹先生把自己毕生的精力贡献给了祖国的科技事业，在一生科学求知的道路上不怕困难、不计得失、勇攀高峰的精神令人钦佩和感动。先生严于律己，宽以待人，为人师表，大师风范，为后人树立了光辉的学习榜样。（生化与细胞所所长刘小龙评）

生化与细胞所的文化源自曹天钦等老一辈科学家和其后一代代科学家所赋予的科学精神，要让新一代学生了解和传承这样的文化，能像曹先生那样做人、做事、做学问。（中国科学院上海生命科学研究院院长、前生化与细胞所所长李林

2004年7月9日，在上海市福寿园知博苑竖立了曹天钦、谢希德院士纪念铜像。

2013年2月25日，曹天钦先生纪念铜像落成典礼在中科院上海生命科学研究院生化与细胞所举行。