中國語言學傢，作曲傢。江蘇常州人。生於天津，卒於美國麻省劍橋。1907年入南京江南高等學堂預科。1910年考取清華學校庚子賠款官費生留學美國，入康奈爾大學，主修數學。1914年畢業後繼續在該校修習哲學。1915年轉入哈佛大學，1918年獲哲學博士學位。1919年任康奈爾大學物理學講師。1921～1924年任哈佛大學哲學系講師、教授。1925～1929年任清華學校研究院導師。1929～1938年任中央研究院歷史語言研究所研究員兼語言組主任。1938～19633年先後在夏威夷大學、耶魯大學、哈佛大學、加利福尼亞大學伯克利分校任教。1945年當選為美國語言學會會長。1981年北京大學授予他名譽教授稱號。
趙元任（右）與夫人
趙元任是理論與實際並重的語言學傢。在語言學的各方面都有深入的研究和傑出的貢獻。趙元任長期致力於推行國語（推廣普通話）的工作。1922年出版《國語留聲片課本》，1935年出版《新國語留聲片課本》，在推行國語的工作上起瞭示范的作用。
趙元任從1927年起從事方言研究工作，調查過吳語（江蘇南部和浙江）、粵語、徽州話和江西、湖南、湖北三省的方言，發表過很多調查報告和專題論文，如《現代吳語的研究》(1928)、《中國方言中爆發音的種類》(1935)、《鐘祥方言記》(1939)、《湖北方言調查報告》(1948)、《中山方言》(1948)、《臺山語料》(1951)、《漢語常用植物詞》(1953)、《漢語稱呼用詞》(1956)等。其中《現代吳語的研究》是中國第一部用現代語言學方法研究方言的著作，包括30處的調查材料，他與4位同事合著的《湖北方言調查報告》包括64處的調查材料。
趙元任在記音方法和記音工具上也有重要的貢獻。他的《音位標音法的多能性》(1934)一文闡明從語音材料歸納音位系統時可以有多種選擇，答案不是唯一的。這篇論文已成為音位理論的經典著作之一。他設計的一套五度制標調字母，為記錄和研究漢語（以及其他有字調的語言）的聲調提供瞭準確、方便的工具。
在語法方面，趙元任最重要的著作是《中國話的文法》(1965)。這部著作以直接成分分析法作為研究語法的主要方法，根據句法功能區分詞類，為每一類詞類下瞭比較嚴格的定義，這種做法跟以前的漢語語法著作有很大的不同。在具體分類上，把體詞分為名詞、專名、處所詞、時間詞、限定詞量詞復合詞（三斤、這回）、名詞定位詞復合詞（墻上、飯前）、限定詞（三、每）、量詞、定位詞（裡、上）、代名詞（我、什麼）。對於量詞、助動詞、介詞等封閉性的詞類，盡可能窮盡地列舉其成員，一一描寫它們的功能和用法。這些也都是以往所沒有的。尤其是對語助詞的分析，觀察細致入微，描寫準確周到，表現瞭這部書的一個特色。總之，無論從立論的深度說，還是從影響的廣泛說，《中國話的文法》都是最重要的漢語語法著作之一。
他的《語言問題》一書討論一般語言學。原是演講記錄稿（用英文寫的、1968年出版的《語言和信號系統》根據此書改編，內容大同小異）。他學識淵博，見多識廣，書中不乏明達的見解，精辟的議論，很少偏執的主張，讀起來引人入勝。美國語言學傢M.裘斯說：“趙在語言上是從來沒有錯誤的。”對於說漢語的人，這是一本很理想的語言學入門書。
作為作曲傢，他1915年即發表瞭鋼琴曲《和平進行曲》。此後他創作瞭約100多首作品，其中發表過歌曲40多首、大型合唱曲1首、鋼琴小品若幹首，分別刊載於《新詩歌集》、《兒童節歌曲集》和《趙元任歌曲集》等。他的作品具鮮明的愛國思想與民主傾向。歌曲《賣佈謠》、《勞動歌》、《教我如何不想他》、《也是微雲》，以及合唱曲《海韻》等都流傳至今。