蔡翹7歲時(shí)，父親送他在本村私塾讀書(shū)，后又送他到鎮(zhèn)上藍(lán)田小學(xué)讀高小。

1913年，蔡翹考入潮安縣金山書(shū)院（現(xiàn)省立金山中學(xué)），至1917年畢業(yè)。1918年，他只身赴上海復(fù)旦大學(xué)附中補(bǔ)習(xí)英文，同年到北京大學(xué)中文系當(dāng)旁聽(tīng)生。1919年秋，他受“五四”運(yùn)動(dòng)的影響，胸懷“科學(xué)救國(guó)”的志向，帶著家里給的不多的錢(qián)，從上海坐船經(jīng)日本到美國(guó)留學(xué)。他先后在加利福尼亞大學(xué)和印第安納大學(xué)學(xué)習(xí)心理學(xué)，用2年時(shí)間學(xué)完大學(xué)課程。1921年冬進(jìn)哥倫比亞大學(xué)讀研究生，一學(xué)期后（1922年）轉(zhuǎn)入芝加哥大學(xué)生理系當(dāng)研究生。在美求學(xué)期間蔡翹靠勤工儉學(xué)維持生活和學(xué)習(xí)，他曾在芝加哥大學(xué)生物學(xué)圖書(shū)館業(yè)余服務(wù)一年，一天工作2小時(shí)，以解決自己的學(xué)費(fèi)和吃飯問(wèn)題，并與多名中國(guó)同學(xué)，如吳有訓(xùn)、周培源、潘菽、楊武之（楊振寧之父）、袁敦禮、張錫均等合租宿舍。有一段時(shí)間甚至與潘菽（中國(guó)科學(xué)院院士，心理學(xué)家，字有年，潘漢年的堂弟、潘梓年之弟，五四運(yùn)動(dòng)領(lǐng)導(dǎo)者之一，為火燒趙家樓后被捕的32名學(xué)生之一，已故）同睡一床，合蓋一床被子。他們自己起伙，輪流做飯，還在學(xué)校打零工。同時(shí)他潛心攻讀，注重提高實(shí)驗(yàn)技能，在芝加哥大學(xué)文理學(xué)院學(xué)習(xí)期間發(fā)表了4篇論文。1924 年，蔡翹發(fā)表博士論文“大白鼠的記憶曲線(xiàn)”，翌年獲哲學(xué)博士學(xué)位，因?qū)W業(yè)成績(jī)優(yōu)秀獲芝加哥大學(xué)金鑰匙獎(jiǎng)，并被推薦為美國(guó)解剖學(xué)會(huì)會(huì)員。1925年夏秋之交，他繞道加拿大經(jīng)日本回國(guó)，就聘于2年前回國(guó)的同鄉(xiāng)郭任遠(yuǎn)任職的上海復(fù)旦大學(xué)任教授，創(chuàng)建生物學(xué)科，執(zhí)教生物學(xué)和生理學(xué)。1926年，他加入新成立的中國(guó)生理學(xué)會(huì)（當(dāng)時(shí)只有十幾人）。1927～1928年，谷鏡汧、顏福慶、張 ]、林國(guó)鎬等人在吳淞創(chuàng)辦中國(guó)人自辦的第一所醫(yī)學(xué)院——國(guó)立中央大學(xué)醫(yī)學(xué)院（上海醫(yī)學(xué)院前身，現(xiàn)復(fù)旦大學(xué)醫(yī)學(xué)院），蔡翹受聘創(chuàng)建生理學(xué)科，任生理學(xué)教授，兼講授比較解剖學(xué)、組織學(xué)和胚胎學(xué)。在此期間，他首倡用華語(yǔ)教學(xué)；編著中國(guó)第一本大學(xué)用的生理學(xué)教科書(shū)；培養(yǎng)出一批中國(guó)早期的生理學(xué)工作者。1930年秋，蔡翹獲美國(guó)洛克斐勒氏基金會(huì)資助，赴英國(guó)和德國(guó)進(jìn)修，先在倫敦大學(xué)著名生理學(xué)家C.L埃文思（C.Lovatt Evans）教授的實(shí)驗(yàn)室從事糖代謝的研究，繼而在劍橋大學(xué)著名神經(jīng)生理學(xué)家，諾貝爾獎(jiǎng)獲得者E.D.阿德里安（Edgar Douglas Adrian，lst Baron，1889～1977）教授的實(shí)驗(yàn)室從事神經(jīng)傳導(dǎo)生理研究。經(jīng)埃文思教授推薦，于1935年成為英國(guó)生理學(xué)會(huì)會(huì)員。1931年冬在德國(guó)法蘭克福大學(xué)和其他大學(xué)的著名生理學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行短期進(jìn)修。1932年春回國(guó)，繼續(xù)在上海吳淞的中央大學(xué)醫(yī)學(xué)院任教。1932年夏秋之季，他應(yīng)聘到上海雷士德醫(yī)學(xué)研究所（Henry Lester Institute）任副研究員，1932～1936年系統(tǒng)研究了肝臟在糖代謝中的作用。1937年1月，他提前與雷士德研究所解約，到條件較差的南京中央大學(xué)醫(yī)學(xué)院任生理學(xué)教授兼科主任，再次創(chuàng)建生理科。吳襄申請(qǐng)為其助教。蔡翹同吳襄共同編著了《生理學(xué)實(shí)驗(yàn)》一書(shū)。他在牙醫(yī)專(zhuān)科第一班進(jìn)行教學(xué)的同時(shí)，又立即籌建動(dòng)物房及研究室，準(zhǔn)備繼續(xù)利用慢性動(dòng)物進(jìn)行肝糖代謝的實(shí)驗(yàn)。不料半年后，盧溝橋事變爆發(fā)，日本侵略軍的飛機(jī)對(duì)上海、南京進(jìn)行頻繁的空襲。中央大學(xué)醫(yī)學(xué)院決定西遷成都。到成都后先借用教會(huì)辦的華西大學(xué)醫(yī)學(xué)院的部分校舍上課，4年后，又租用城內(nèi)一所中學(xué)校舍作為前期各科教學(xué)之用，在十分艱苦的條件下蔡翹堅(jiān)持從事生理和藥科的教學(xué)和研究工作。1938年秋，蔡翹在華西三大學(xué)（中央大學(xué)醫(yī)學(xué)院、齊魯大學(xué)醫(yī)學(xué)院、華西大學(xué)醫(yī)學(xué)院）發(fā)起成立和領(lǐng)導(dǎo)了中國(guó)生理學(xué)會(huì)成都分會(huì)，其中鄭集、童第周都是會(huì)員。1941年6月，他在華西大學(xué)醫(yī)學(xué)院創(chuàng)辦了《中國(guó)生理學(xué)會(huì)成都分會(huì)會(huì)志》，并任主編。這是太平洋戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)后，國(guó)內(nèi)惟一的一本生理學(xué)刊物，至抗戰(zhàn)勝利為止，4年共出兩卷13期300多頁(yè)。同年，他成立了生理學(xué)研究所，主要助手有朱壬葆、周金黃、吳襄、徐豐彥、李瑞軒，匡達(dá)人等。他招收了4名研究生（宋少章、程治平、陳定一、李昌甫），接受了十幾名進(jìn)修生，其中有延安軍醫(yī)學(xué)校秘密送來(lái)的同志，也有方懷時(shí)（后曾任 航空醫(yī)學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng)，1980年代后期在參加國(guó)際航天航空學(xué)術(shù)會(huì)議時(shí)，曾向第四軍醫(yī)大學(xué)及國(guó)防科工委航天航空醫(yī)學(xué)工程研究所出席會(huì)議的學(xué)者問(wèn)候他的老師蔡翹）等人。他自籌經(jīng)費(fèi)，親自動(dòng)手，成立制造生理學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的車(chē)間供教學(xué)和研究之用。1940年，他還曾送一套自制儀器給延安經(jīng)成都到香港采購(gòu)藥品器材的朋友。1943年夏，蔡翹作為中美文化交流交換教授與費(fèi)孝通等6人應(yīng)邀赴美講學(xué)一年。在芝加哥講演時(shí)，他向世界介紹了中國(guó)抗日戰(zhàn)爭(zhēng)的情況，呼吁國(guó)際社會(huì)的援助，其講演稿與其他教授的講演稿一起被編成《來(lái)自中國(guó)的聲音》一書(shū)在美國(guó)出版。這一年中，蔡翹在哥倫比亞大學(xué)醫(yī)學(xué)院與美國(guó)學(xué)者合作繼續(xù)研究血清中的縮血管物質(zhì)問(wèn)題，正是這一成果，后來(lái)導(dǎo)致國(guó)外5-羥色胺（即血清素）的發(fā)現(xiàn)?？谷諔?zhàn)爭(zhēng)期間，他主要從事有關(guān)血液生理的研究，也有不少重要的發(fā)現(xiàn)?？谷諔?zhàn)爭(zhēng)勝利后，中央大學(xué)醫(yī)學(xué)院復(fù)院南京，他再次領(lǐng)導(dǎo)生理科教學(xué)與研究的恢復(fù)工作，繼續(xù)從事小血管受傷止血的研究。1948年，他代理中央大學(xué)醫(yī)學(xué)院院長(zhǎng)（當(dāng)時(shí)校長(zhǎng)為吳有訓(xùn)）。同年被選為中央研究院院士，當(dāng)時(shí)院士有81人，9月23～25日在南京北極閣召開(kāi)第一次院士會(huì)議，到會(huì)48人。這批院士分布于不同的學(xué)科領(lǐng)域，體現(xiàn)20世紀(jì)前半葉中國(guó)科學(xué)的水平。1955年，原有院士中46人進(jìn)入中國(guó)科學(xué)院學(xué)部委員行列。1990年3月與5月， 中央研究院院長(zhǎng)吳大猷曾先后兩次致函蔡翹，邀請(qǐng)他與其他仍健在的大陸原中央研究院首屆院士赴臺(tái)參加中央研究院19屆院士會(huì)議及參觀訪問(wèn)。因種種原因，蔡翹雖未能成行，但4名首屆中央研究院院士（趙忠堯、湯佩松、黃汲清和馮德培）1993年9月成功赴臺(tái)訪問(wèn)，實(shí)現(xiàn)了海峽兩岸科學(xué)家的首次交流。中華人民共和國(guó)成立后，中央大學(xué)改稱(chēng)南京大學(xué)（第一任校長(zhǎng)為潘菽），蔡翹任醫(yī)學(xué)院院長(zhǎng)。1952年，南京大學(xué)醫(yī)學(xué)院改編為第五軍醫(yī)大學(xué)，他任校長(zhǎng)，并受?chē)?guó)家衛(wèi)生部的委托在該校舉辦了生理學(xué)高級(jí)師資進(jìn)修班。1954年，他調(diào)入軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院，任副院長(zhǎng)、一級(jí)研究員和院學(xué)術(shù)委員會(huì)主任。1957年，軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院成立軍事勞動(dòng)生理研究所，他兼任所長(zhǎng)。1955年，他被選為中國(guó)科學(xué)院學(xué)部委員。1951～1968年，他主要從事并領(lǐng)導(dǎo)特殊環(huán)境生理學(xué)的研究，是中國(guó)軍事勞動(dòng)生理學(xué)、航空航天醫(yī)學(xué)和航海醫(yī)學(xué)的創(chuàng)始人。蔡翹多次出國(guó)考察和參加國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議，1956年7月出席了國(guó)際生理科學(xué)布魯塞爾會(huì)議；1956年9月～1957年2月，作為中國(guó)軍事醫(yī)學(xué)代表團(tuán)副團(tuán)長(zhǎng)赴蘇聯(lián)考察半年，并赴捷克斯洛伐克、波蘭參觀和參加學(xué)術(shù)會(huì)議；1963年率團(tuán)赴華沙參加國(guó)際空間科學(xué)會(huì)議；1964年率團(tuán)赴愛(ài)爾蘭參加國(guó)際航空空間醫(yī)學(xué)會(huì)議，并順訪英國(guó)倫敦等地的實(shí)驗(yàn)室。他對(duì)中國(guó)的科學(xué)事業(yè)極為關(guān)心，衷心擁護(hù)中共中央“百家爭(zhēng)鳴”的方針，對(duì)醫(yī)學(xué)、生物學(xué)界多次出現(xiàn)的違反“百家爭(zhēng)鳴”方針的傾向和做法，他總是挺身而出，堅(jiān)持真理，提出自己的科學(xué)見(jiàn)解。1962年，他在周恩來(lái)總理、聶榮臻副總理領(lǐng)導(dǎo)的廣州會(huì)議上，就如何發(fā)展中國(guó)自然科學(xué)和對(duì)待知識(shí)分子問(wèn)題發(fā)表了坦誠(chéng)的意見(jiàn)，1963年8月又就如何貫徹“科學(xué)十四條”寫(xiě)了“關(guān)于科研工作的建議信”，得到軍委***聶榮臻的充分肯定和高度評(píng)價(jià)。文化大革命期間他受到迫害，失去了工作條件，然而他堅(jiān)持埋頭著書(shū)，并于1979年出版了60多萬(wàn)字的《航空與空間醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)》一書(shū)。1978年，在他的積極建議下，軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院成立了基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所，他親自指導(dǎo)該所神經(jīng)生物學(xué)室的研究工作并積極培養(yǎng)研究生。蔡翹是中國(guó)生理學(xué)會(huì)1926年成立時(shí)最早的會(huì)員之一。他于1935～1937年任中國(guó)生理學(xué)會(huì)理事；1950～1955年繼任第11和12屆理事；1964～1981年任中國(guó)生理科學(xué)會(huì)（含生理、生物化學(xué)、藥物、病理生理、生物物理和營(yíng)養(yǎng)6個(gè)學(xué)科）理事長(zhǎng)；他團(tuán)結(jié)6個(gè)學(xué)科的學(xué)術(shù)帶頭人，帶領(lǐng)會(huì)員共同前進(jìn)。在1981年的第16屆代表會(huì)上他辭去理事長(zhǎng)之職，被選為中國(guó)生理學(xué)會(huì)名譽(yù)理事長(zhǎng)。1987年7月中華醫(yī)學(xué)會(huì)航空醫(yī)學(xué)學(xué)會(huì)成立時(shí)，他被推選為名譽(yù)主任委員。蔡翹自1922年從事生理學(xué)工作至逝世，一生艱苦創(chuàng)業(yè)，在生理學(xué)領(lǐng)域進(jìn)行了多方面的開(kāi)創(chuàng)性工作。他涉獵廣泛，有過(guò)許多重要的發(fā)現(xiàn)和成就，先后發(fā)表過(guò)100多篇學(xué)術(shù)論文和11本專(zhuān)著和教科書(shū)。他提攜新秀，培養(yǎng)了幾代人才，為發(fā)展中國(guó)的生理學(xué)和醫(yī)學(xué)教育事業(yè)作出了卓越貢獻(xiàn)。蔡翹因年高體衰，呼吸道感染，出現(xiàn)全身器官功能衰竭，于1990年7月29日逝世于北京。