Pasó su infancia en Aix en Provence y a los 18 años fue a París, donde tras dos años de bohemia literaria se dedicó a la publicidad, al periodismo y a la literatura. Admirador de Balzac y Flaubert, deseaba que la literatura adaptara el rigor metodológico de los trabajos científicos.
Tras unas primeras novelas de tendencia romántica (Cuentos para Ninon, 1864; La confesión de Claude 1865) publicó la primera obra naturalista: Thérese Raquin (1867). Concibió la idea de escribir una obra cíclica y comenzó la serie de 20 volúmenes Los Rougon-Macquart, historia natural y social de una familia bajo el Segundo Imperio; La fortuna de los Rougon (1869-1871), La caída del Padre Mouret (1875), La taberna (1877), Nana (1880), Germinal (1885), La tierra (1887), El doctor Pascal (1893), que cierra el ciclo, etc. Influido por C. Bernard y Taine, Zola dio gran importancia a los determinismos materiales de las pasiones humanas (el medio, el temperamento) y creó unos personajes representativos de la sociedad: curas, soldados, prostitutas, obreros, financieros, artistas, campesinos y ministros.
A partir de una minuciosa investigación previa, cada novela presenta el estudio de un caso (los textos de estas investigaciones fueron reunidos y publicados en 1887). Posteriormente tendió hacia una fe cientifista, evolucionando hacia una visión mesiánica del futuro humano (Los cuatro Evangelios 1899-1903).
En 1898 publicó un manifiesto en la prensa donde aludía al caso Dreyfus. A raíz de ello fue procesado y se exilió en Gran Bretaña hasta 1899. Murió poco después, en circunstancias oscuras, asfixiado por las emanaciones de una chimenea.
Zola adaptó alguna de sus novelas al teatro y compuso libretos de óperas. Su obra crítica (La novela experimental, 1880; El naturalismo en el teatro, 1881) completa su perspectiva sobre la época.
