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.

프린스턴 대학의 천체물리학과 교수다. UC 버클리를 졸업하고, 칼텍과 프린스턴 고등연구소 포스트닥 연구원을 거쳐 1995년부터 프린스턴 대학에서 가르치고 있다. 관측천문학자로서, SDSS(슬론 디지털 스카이 서베이), IRAS(적외선천문위성) 등 지상과 우주 망원경을 이용해 퀘이사를 발견하고 우주의 3차원 은하 분포를 연구하고 있다.

프린스턴 대학의 천체물리학과 교수로, 우주론과 일반상대성이론 분야에서 중요한 기여를 해왔다. 그는 빅뱅 직후 인플레이션(급팽창)의 결과로, 은하단이 지금과 같은 거미줄이나 스펀지 모양의 복잡한 패턴으로 연결되었다고 예측했다. 또한 움직이는 두 개의 우주의 끈에 대한 아인슈타인의 일반상대성이론 장방정식의 정확한 해를 발견해, 우주의 끈이 빛의 속도에 가깝게 움직인다면 과거로의 시간여행이 가능하다고 주장했다.
2003년에는 약 14억 광년 떨어진 은하의 슬론 그레이트월Sloan Great Wall을 발견했는데, 이것은 당시까지 알려진 ‘우주에서 가장 큰 구조’로 기네스북에 올랐다. 그는 또한 우리가 우주에서 특별한 위치에 있지 않다는 ‘코페르니쿠스 원리’를 적용해 인류의 미래 지속기간을 예측했으며, 이를 바탕으로 우주 식민지 개발을 적극적으로 지지하고 있다.
10여 년 넘게 미국과학경시대회의 심사위원장을 맡았고, 저서로는 《아인슈타인 우주에서의 시간여행》 《우주의 거미줄》이 있다.

서울대학교 천문학과를 졸업하고 같은 학교 대학원에서 천문학 박사학위를 받은 뒤 영국 켄트 대학에서 로열 소사이어티 펠로우로 연구를 수행했다. 국립과천과학관에서 천문 분야와 관련된 시설 운영과 프로그램 개발을 담당했으며, 현재 서대문자연사박물관 관장으로 있다.
지은 책으로 《우주의 끝을 찾아서》, 《외계생명체 탐사기》(공저), 《과학하고 앉아있네 7》(공저), 《빅뱅의 메아리》 등이 있으며, 《우주의 끝을 찾아서》로 제55회 한국출판문화상을 수상했다.