김경렬은 서울대학교 화학과를 졸업하고 동 대학원에서 석사학위를 받았다. 1983년 미국 샌디에이고 캘리포니아대학교에서 깊은 바닷속에 감춰져 있던 신비로운 해저온천의 비밀을 밝히는 연구로 해양학 박사학위를 받았다. 1984년부터 2013년까지 서울대학교 자연과학대학에서 교수를 지냈으며 현재 광주과학기술원 석좌교수로 있다. 지구가 인류의 행동으로 아름다움을 잃어가고 있다는 노벨 화학상 수상자 크루첸의 ‘인류세Anthropocene’에 관한 지적을 통감한 뒤 이 문제의 과학적 근거를 이해하고 아름다운 지구를 유지하기 위한 노력을 알리는 데 연구의 초점을 맞추고 있다.
