Народився на Поділлі, у Немирові, 12 (25) січня 1900 року. Захаров, який досліджував біографію Феодосія Добржанського, пише: «В його родоводі злилися польські й українські корені: батько походив із шляхетського роду, мати була донькою й онукою православних священиків»
У 1909 році родина Добржанського переїхала до Києва. Тут він навчався в Шостій київській гімназії, де був єдиним здібним у біології учнем, а тому вчитель Анатолій Поляков дозволяв йому вільно користуватися мікроскопом і кабінетом природознавства.
У 1917—1921 роках навчався на фізико-математичному факультеті Київського університету, спеціалізувався на кафедрі зоології, де працював під керівництвом ентомолога Віктора Лучника, а надалі зоолога та цитолога Сергія Кушакевича.
Софія Добржанська, дочка вченого, згадує епістолярне зауваження відомого еволюціоніста Ернста Майра про те, що Добржанський завжди вважав себе руським. Вона так закінчила свої спогади: «його наука становила все його життя... єдиною країною, в якій мій батько завжди відчував себе громадянином, була країна, яка не знає кордонів, це країна науки».
Серед учнів Добржанського — Франсиско Аяла, Колін Піттендрай, Річард Левонтін та інші.
Dobzhansky, Th. Dobzhansky's Genetics of Natural Populations I-XLIII. R.C. Lewontin, J.A. Moore, W.B. Provine & B. Wallace, eds. Columbia University Press: New York, 1981. (reprints the 43 papers in this series, all but two of which were authored or co-authored by Dobzhansky)
Цитати
Серед відомих цитат Феодосія Добржанського є одна, якій в англійській вікі присвячено окрему статтю і яка стала назвою одного його есе, опублікованого 1973 року в журналі «American Biology Teacher»:
«nothing in biology makes sense except in the light of evolution» (ніщо в біології не має сенсу, окрім як крізь призму еволюції)
Листування Добржанського і Володимира Вернадського У кн. Листування з українськими вченими. Т. 2 ; Кн. 2 : Листування: Д-Я, ч. 2 : О-Я / авт.-уклад. : О. С. Онищенко, Л. А. Дубровіна, В. Ю. Афіані ; редкол. : О. С. Онищенко (голова) ; 2012.С. 53-76