1891年12月1日，饶毓泰出生于江西临川钟岭，幼年在叔父和舅父教导下学习《四书五经》。

1903年，饶毓泰进入抚州中学堂（现江西省抚州市第一中学）学习。

1905年，废科举三年后，饶毓泰只身去上海，就读于中国公学；后转入“中国新公学”，饶毓泰的高班同学胡适，曾在新公学教其英语。

1911年，饶毓泰以优异成绩毕业于上海南洋公学（上海交通大学前身）。

1912年，饶毓泰回到故乡，进入临川中学（现江西省抚州市第一中学）任教半年。

1913年，饶毓泰考取江西省公费留学，初入美国加州大学，后转芝加哥大学，攻读物理学。

1917年冬，饶毓泰获得芝加哥大学物理系学士学位。

1918年，饶毓泰进入哈佛大学研究院，后转入耶鲁大学和普林斯顿大学，在普林斯顿大学师从物理学家康普顿教授。

1921年，饶毓泰获得普林斯顿大学硕士学位。

1922年，饶毓泰获得普林斯顿大学哲学博士学位，博士论文是研究低压电弧的电子发射速率的实验成果。同

1922年，在美国权威杂志《物理评论》上发表论文《水银蒸气的低压弧光和它对荧光的影响》，回答了当时世界性难题“在小于最小电离电动势的电压下，产生电离所需要的能量问题”，在物理学界产生了较大的影响，荣获哲学博士学位。这是当时气体导电研究的一项新成就，饶毓泰则是在中国近现代物理学“开垦播种”阶段十人世界物理学的先声人物之一。

饶毓泰研究了气体导电过程，对低压汞弧放电机理研究做出了重要贡献；在倒斯塔克效应、分子光谱等方面取得很有意义的研究成果；先生毕生致力于中国物理学教学和科研事业，创办南开大学物理系，长期担任北京大学物理系主任，大力建设研究实验室，使北京大学物理系迅速位居国内物理教学和研究的前列；

饶毓泰采用启发式教学方法，课堂讲授引人入胜。讲课能抓住本质，突出重点，基本概念反复阐述，有时还讲一些科学史上很有启发性的事例，所以学生受益匪浅。当时南开大学数学、物理、化学等系的学生，很多人曾受教于饶毓泰

饶毓泰在普林斯顿大学师从K．T．康普顿（Compton）教授研究气体导电过程，对低压汞弧的激发电压远小于汞的电离电势以及电弧的维持电压又远小于激发电压这一现象的机理进行了深入细致的研究，获得了理论与实验相一致的明确结论。

在20世纪20年代初，气体导电在国际上属于前沿性研究领域，他的研究工作对这个领域做出了重要贡献。

1929年到1932年间，他在莱比锡大学波茨坦天文物理实验室，研究Rb和Cs原子光谱线的倒斯塔克效应时，观察到这2个元素主线系谱线的分裂和红移。

20年代至30年代，正是对原子倒斯塔克效应进行深入研究的时期，用微扰理论处理和计算倒斯塔克效应是量子力学的重要应用之一，他的这项工作丰富了这个领域的实验数据，因此是很有意义的。

抗日战争前，饶毓泰积极购置和安装大型光谱仪器（色散较大的Steinheil型摄谱仪以及分辨率高达180000的8米凹面光栅），建设了能自制仪器设备的金工车间。在他的领

父饶之麟，清朝举人、拔贡生，曾任七品京官户部主事。母余峨之。饶毓泰自幼天资聪颖，酷爱读书，幼年随叔父和舅父学习四书和经史。

饶毓泰被誉为“中国物理学界泰斗”，南开大学物理系的创建人、理学院的奠基人之一。

吴大猷说：“学生由他获益处，不在流畅的演讲而在其对学术广解之深，对求知态度之诚，对学术的欣赏与尊敬．以及为人的严正不阿的人格的影响、”并且，对吴大猷“以后的学习、工作和生活起到了关键的、亦可以说是举足轻重的影响”。

2000年，中国物理学会为纪念胡刚复等五位物理学界前辈，设立了胡刚复、饶毓泰、叶企孙（叶企荪）、吴有训、王淦昌物理学奖，其中饶毓泰物理奖授予光学、声学、原子和分子物理方面有突出成就的物理学家。