호는 화농(華農). 서울 출생. 한말 육군참장(陸軍參將) 조성근(趙性根)의 외아들로 태어났다.
매동(梅洞)초등학교를 거쳐 1916년 보성학교를 졸업한 뒤 수원농림전문학교(뒤에 수원고등농림학교, 현 서울대학교 농업생명과학대학)에 진학했으며, 1920년 졸업과 동시에 일본으로 유학, 규슈제국대학[九州帝國大學] 농학부 농학과에 입학하였고, 1년 후 신설된 농예화학과로 전과하여 1925년 1회로 졸업하였다.
대학 졸업과 동시에 귀국하여 모교인 수원고등농림학교에 강사로 부임, 조교수를 거쳐 30세에 교수로 승진했으며, 생화학·토양학·발효학·유기화학 등 농화학 분야의 강의를 담당하였다.
「토양의 모세관 수분이동 속도 연구」 외에 「한국산 야생 식용식물의 식품적 가치 연구」·「전통발효식품에 관한 연구」·「콩나물 생장중 성분 변화에 관한 연구」·「개량메주 제조에 관한 연구」 등 주로 한국 전통·고유 식품에 대한 생화학적 연구의 선구적 업적을 남겼다.
1945년 광복을 맞아 수원농림전문학교 교장에 임명되었으며, 이어서 1946년 국립 서울대학교의 출범과 동시에 농과대학 학장으로 임명되어 1961년까지 15년간 학장으로 재임하는 동안 우리 나라 농업과학 교육의 기반을 다져 놓았다. 또한 한국농학회·한국토양비료학회·한국식품과학회 등을 창설하여 초대 회장으로 활동하면서 현대 농학 연구의 기틀을 확립하였다.
한편, 광복 직후 군정청 학무부의 8인 교육위원회 위원으로서 교육제도 개편작업에 참여한 바 있으며, 1965년 원자력위원으로 위촉되어 10년간 활동하면서 원자력의 농학적 이용을 위한 연구기관으로서의 방사선농학연구소를 탄생시키는 데 크게 기여하였다.
한국 현대 농학의 발전에 기여한 공로로, 1954년 대한민국 학술원 종신 회원 피선, 1961년 학술원상 수상, 1962년 서울대학교 명예농학박사와 문화훈장 국민장, 1977년 수당과학상을 받았다. 1986년 사재로 화농장학회를 설립하여 1993년 재단법인 화농연학재단으로 발족시켰으며, 이 재단은 매년 농업과학 기초 분야의 우수논문 발표자를 선정하여 시상하고 있다.