张香桐，一九〇七年十一月二十七日生于河北正定廿里铺小马村一户贫苦农家，十四岁才进小学，凭着聪颖两年读完，又靠半工半读，在一九三三年从北京大学心理系毕业。抗战期间他在中央研究院心理研究所、医学院等处做研究，一九三四年发表了第一篇论文，写的是刺猬的听觉反射。一九四二年他赴美国深造，进耶鲁大学医学院，师从神经生理学家富尔顿，一九四六年以猴运动皮层内肌肉代表区图谱的论文获哲学博士学位，这项工作后来成为神经生理学经典。此后十年，他辗转耶鲁与洛克菲勒医学研究所，专攻大脑皮层。
五十年代初，神经细胞的树突还被多数人当作只负责送电的被动线路。张香桐用电刺激皮层、记录电位的办法，在粗大的树突干上记录到可以双向传导的锋电位，又区分出轴突到树突、轴突到胞体两种突触。一九五〇年起，他连发数篇树突电位论文，成为世界上最早阐述树突突触重要性的人，他的判断过了三十年才被新技术逐一证实；他绘制的解剖图精细如工笔，同行看了都叹服。一九五四年，他又在视觉中枢发现「光强化」现象，被国际生理学界命名为「张氏效应」。
新中国成立后，他归心似箭，家信里写恨不得一步跳回去。一九五五年，他借赴北欧讲学的机会，经赫尔辛基转道东欧、莫斯科，第二年年底只身回到北京，随身只带一套电生理仪器，多年存款与藏书都留在美国。在上海岳阳路，他建起新中国第一个脑研究室；一九五七年，学部委员的头衔落到这位归国不久的神经生理学家头上。一九五九年他办起全国电生理学习班，把种子撒向各地。
六十年代针刺麻醉已用于外科手术，镇痛机理却没人讲得清。一九六五年，五十八岁的张香桐提出在自己身上做一次针刺模拟手术，亲身体会针感与痛觉的消长，家里的老保姆不理解，问他何苦自讨苦吃，他笑着答：以一人之痛，可能使天下人无痛，不是很好么。他由此在丘脑束旁核、中央外侧核找到对躯体和内脏痛刺激都起反应的神经元，看清针刺怎样经中央中核回路抑制痛反应，一九七三年提出针刺镇痛的「两种感觉相互作用」假说，成为针刺镇痛脑机理研究的里程碑。他一生亲手做满一千个动物实验，常在夜里九点半进实验室忙到次日凌晨，一九七七年七十岁生日那天做完最后一个，才郑重封手。
一九八一年，他创办中国第一所脑科学专门研究所上海脑研究所，一九九二年获国际神经网络学会终身成就奖。二〇〇七年十一月，张香桐在上海逝世，享年一百零一岁，后来天上有了一颗「张香桐星」。与同代研究生理的人不同，他不问肌肉产热，一辈子只盯着神经元那些枝枝丫丫，看它们怎样装下整个世界。
❝以一人之痛，可能使天下人无痛。❞