1860 - 1866 гг. К. А. Тимирязев получил диплом об окончании Петербургского университета. Научная работа о печеночных мхах (1864) Тимирязева было удостоено золотой медали.

В начале января 1868 г. открылся I съезд русских естествоиспытателей и врачей. Со своим докладом на нем выступил Климент Аркадиевич. Его сообщение называлось "Прибор для исследования воздушного питания листьев и о применении искусственного освещения к подобного рода исследованиям".


Кандидатура Тимирязева была предложена на должность преподавателя по кафедре ботаники в Петровскую Академию (г. Москва). Тимирязев принял предложение Академии, и 22 ноября 1869 г. состоялось его избрание на преподавательскую должность.


В начале сентября 1870 г. Климент Аркадиевич прибыл в Москву и поселился вблизи Академии.


В 1872 г. Климента Аркадиевича пригласили на должность внештатного преподавателя Московского университета. С этого времени и до конца жизни Тимирязев был связан с Московским университетом. Климент Аркадиевич и его идейные друзья составили в университете сплоченную группу передовых ученых.


В 1878 г. вышло первое издание книги Тимирязева "Жизнь растений", в основу который был положен курс лекций по физиологии растений, читаемый автором в большой аудитории Московского музея прикладных наук (ныне Политехнический музей).


Значительный вклад в физиологию растений Климента Аркадьевича послужил его избранию в 1890 г. членом-корреспондентом Российской Академии Наук.

Климент Аркадьевич Тимирязев умер 28 апреля 1920 г. Его похоронили на Ваганьковском кладбище.