Ramon Margalef va néixer en una família dedicada a la viticultura, fins que la plaga de la fil·loxera els va estroncar el futur agrícola. Potser pels orígens familiars, potser per inclinació personal, fins i tot a Barcelona tenia un delit especial per estudiar els organismes que creixien en les aigües embassades.

Les seves observacions aviat van adquirir base científica, dibuixava amb precisió els organismes que observava i en descrivia l'espècie. La seva formació biològica inicial va ser autodidacta. Com també va ser d'autoconstrucció el microscopi que més endavant va fabricar amb peces que va trobar als encants.

Una part de la seva estada a l'exèrcit –va ser reclutat a la «lleva del biberó» i després va fer el servei militar– la va passar a ciutat de Mallorca, on va contactar amb Massutí Alzamora, gran especialista en el zooplàncton marí. En retornar a Barcelona, va treballar en una casa d'assegurances sense deixar les observacions i on va entrar en contacte amb botànics del Jardí Botànic, com ara Pius Font i Quer, i Antoni i Oriol de Bolós.

La relació amb l'empresari Carl Faust Schmidt va ser crucial. L'humanisme de l'alemany, naturalista vocacional, l'havia impulsat a comprar terrenys prop de cala Forcanera, a Blanes, on acabaria creant el Jardí Botànic Marimutra, que va esdevenir un espai on es trobaven professors, estudiants i investigadors d'arreu del món. 

Margalef va convèncer Faust de la importància del plàncton en la dinàmica marina, superior respecte de les algues. Gràcies a la connexió amb Faust –en els difícils temps de la post-guerra– va poder adquirir llibres i viatjar per a conèixer científics estrangers. Així, les observacions de Margalef es van anar transformant cap a consideracions teòriques que van obrir noves vies en l'estudi de la natura. 

Per poder cursar els estudis de Ciències Naturals a la Universitat de Barcelona, Margalef va superar l'examen d'Estat que l'eximia d'haver fet els set cursos que implicava el batxillerat en aquella època.

Va participar en la creació de l'Institut d'Investigacions Pesqueres –avui Institut de Ciències del Mar (CSIC)– del qual en va ser director després de la sobtada mort per atropellament l'octubre de 1965 del seu professor Francisco García del Cid. Menys de dos anys més tard, l'u de juny de 1967, prenia possessió de la primera plaça de catedràtic d'Ecologia a la Universitat de Barcelona i a tot l'Estat espanyol. 

Una de les seves contribucions a la ciència és l'aplicació de la teoria de la informació a la natura. Va aplicar aquesta branca de les matemàtiques a quantificar la informació continguda en un ecosistema. Sostenia que en el funcionament dels ecosistemes a més del cicle de la matèria i el flux d'energia, cal considerar la informació. Aquesta aportació va ser la base de la descripció d'ecosistema segons els criteris científics moderns.

En un ecosistema, la informació consisteix en el nombre d'espècies d'una comunitat, el número d'exemplars de cada espècie, la ubicació de cada espècie, i la identificació i la ubicació de tots els individus. Margalef relacionava així la informació d'una comunitat amb la seva diversitat, una mesura de l'estructura de les comunitats. La primera publicació formal d'aquesta idea la va desenvolupar en la memòria d'ingrés a la Reial Acadèmia de Ciències i Arts de Barcelona.

Va descriure també la maduresa dels ecosistemes, en el quals, la pròpia dinàmica fa que desapareguin unes espècies i n'apareguin unes altres. De manera que la successió condueix a la complexitat de l'estructura de l'ecosistema i a la disminució del flux d'energia. Tot això, si en la incertesa de la successió no es veuen afectats per pertorbacions, com ara incendis, sequeres o inundacions. Tot plegat, ben associat a l'evolució.

Margalef va ser un gran generador d'idees que encara han de resoldre diverses generacions d'ecòlegs.