В 1866 году закончил с отличием естественный факультет Санкт-Петербургского университета. В формировании мировоззрения Тимирязева большую роль сыграли философские взгляды А.Герцена, Н.Чернышевского, труды Д.Менделеева, И.Сеченова и особенно Ч.Дарвина. Ещё в студенческие годы Климент опубликовал ряд статей на социально-политические темы и по дарвинизму – «Гарибальди на Капрере», «Голод в Ланкашире», «Книга Дарвина, ее критики и комментаторы».
В 1868 году Тимирязев для подготовки к профессорскому званию был командирован за границу, где работал в лабораториях крупных физиков, химиков, физиологов, ботаников.Кроме того, был председателем ботанического отделения Общества любителей естествознания при университете. С первых же шагов своей научной деятельности молодой ученый поставил себе две задачи: «Работать для науки и писать для народа», которые выполнял с большим успехом. Первая популярная книга Тимирязева с изложением учения Дарвина «Чарльз Дарвин и его учение», написанная в студенческие годы, до сих пор не устарела, а его книга «Жизнь растений» (1878) переиздавалась более 20 раз и вызвала огромный интерес и в России, и за рубежом.
Тимирязев стал одним из основоположников русской школы физиологии растений, изучив процесс фотосинтеза, для чего им были разработаны специальные методики и аппаратура. В физиологии растений, наряду с агрохимией, ученый видел основу рационального земледелия. Он первый ввел в России опыты с культурой растений в искусственных почвах. Первая теплица для этой цели была устроена им в Петровской академии еще в начале 1870-х годов. Тимирязев был одним из первых крупных русских ученых, кто приветствовал победу Октябрьской революции 1917 года.

Фотосинтез является основным источником биологической энергии
Последние 10 лет своей жизни из-за болезни он не мог уже преподавать, но продолжал заниматься литературно-публицистической деятельностью, участвовал в работе Наркомпроса РСФСР и Социалистической академии общественных наук, был избран депутатом Моссовета. Тимирязев был членом Лондонского королевского общества, почетным доктором университетов в Глазго, Кембридже и Женеве, членом-корреспондентом РАН и Эдинбургского ботанического общества, а также почётным членом многих иностранных и отечественных университетов и научных обществ. Он автор многочисленных статей, книг, биографических очерков. Скончался великий ученый Климент Аркадьевич Тимирязев 28 апреля 1920 года в Москве, был похоронен на Ваганьковском кладбище.
Стоит отметить, что в Сызрани в честь этого деятеля назван Тимирязевский парк, который в настоящее время находится в полном запущении. Именно таким образом выглядит дань памяти известному человеку.

Раньше Тимирязевский парк был одним из ведущих культурных центров города


