1912年4月20日出生于浙江省黃巖縣。

1929～1932年 在上海交通大學(xué)預(yù)科學(xué)習(xí)。

1934～1938年 在清華大學(xué)物理系學(xué)習(xí)，畢業(yè)。

1938～1942年 任清華大學(xué)無線電研究所助教。

1942～1943年 任重慶大學(xué)電機系講師。

1943～1947年 任國民黨政府航空委員會空軍通信學(xué)校教官、編輯科長、教授科長、研究委員。

1947～1948年 在美國俄亥俄州立大學(xué)物理系學(xué)習(xí)，獲碩士學(xué)位。

1949～1953年 在美國哥倫比亞大學(xué)物理系學(xué)習(xí)，獲哲學(xué)博士學(xué)位。

1954～1957年 任美國哥倫比亞大學(xué)輻射研究所高級研究員。

1957～1959年 任美國愛第立脫兒公司高等物理研究員。

1959～1960年 任法國科學(xué)研究中心原子鐘委員會顧問等。

1960～1981年 任中國科學(xué)院武漢物理研究所研究員、室主任、副所長、所長。

1981～1989年 任中國科學(xué)院物理研究所研究員、博士生導(dǎo)師。

1989年2月20日病逝于北京。

王天眷，又名鄭君平（從事黨的地下工作時使用）。1912年4月20日生于浙江省黃巖縣潭頭村。父親王卓為辛亥革命烈士，在王天眷出世之前就已為革命獻身。王天眷從童年起就深受愛國主義思想的熏陶，對以后的成長有較大的影響。

他于1929年至1932年在上海交通大學(xué)預(yù)科學(xué)習(xí)。1932年4月加入中國共產(chǎn)黨，并積極參與上海大、中學(xué)聯(lián)抗日救國運動，曾任交通大學(xué)黨支部書記和共青團上海市法南區(qū)委宣傳部長。1932 至1933年期間曾先后4次被捕，經(jīng)多方營救出獄。1934年秋考入北平清華大學(xué)物理系學(xué)習(xí)，在此期間他積極參加一二九學(xué)生運動，并被選為清華大學(xué)學(xué)生救國委員會委員，1936年12月重新加入中國共產(chǎn)黨，1938年在清華大學(xué)（與北大、南開合組為西南聯(lián)合大學(xué)）物理系畢業(yè)。1938年至1942年在清華大學(xué)無線電研究所工作，任助教。1942年至1943年在重慶大學(xué)任講師。1943年至1947年保留中共地下黨員的身份在國民黨政府航空委員會空軍通信學(xué)校先后任教官、編輯科長、教授科長、研究委員等職。

1947 年7月由中華教育文化基金董事會選派為出國研究員，赴美國留學(xué)。1948年12月在美國俄亥俄（Ohio）州立大學(xué)獲理學(xué)碩士學(xué)位，1953年12月在哥倫比亞大學(xué)獲哲學(xué)博士學(xué)位。

王天眷牢記出國學(xué)習(xí)的目的就是將來回來報效祖國，因此，學(xué)習(xí)和工作都非常刻苦，幾乎是廢寢忘食，只用一年就獲得碩士學(xué)位。為了開闊眼界，他設(shè)法爭取機會參觀和考察了與他專業(yè)有關(guān)的比較著名的學(xué)校和實驗室，利用哥倫比亞大學(xué)好的實驗條件，在研究工作中做出了令人矚目的成績。

中華人民共和國成立后不久，王天眷即作回國的準(zhǔn)備，但當(dāng)時的美國當(dāng)局扣留了他的護照，經(jīng)過多年的斗爭和一些美國科學(xué)家的幫助，到1958年底才將護照歸還給他。但要想從美國直接回國阻力極大，經(jīng)英國牛津大學(xué)物理系主任B.勃里奈（Bleaney）的擔(dān)保和法國原子時鐘委員會發(fā)出赴法講學(xué)的邀請，才獲得去歐洲各國的簽證，于1959年8月離開美國，游歷和考察了英國、丹麥、荷蘭、比利時、聯(lián)邦德國、瑞士和意大利等國。1959年9月至1960年2月在法國科學(xué)研究中心擔(dān)任顧問。經(jīng)過中國駐法國和瑞士大使館的幫助，繞道奧地利、匈牙利、前蘇聯(lián)等國，歷盡周折，于1960年2月舉家回國，投入社會主義祖國的科學(xué)事業(yè)。1960～1981年期間歷任中國科學(xué)院武漢物理研究所（前期曾稱中南物理所、湖北物理所）研究員、研究室主任、副所長、所長等職務(wù)�；貒�后，盡管當(dāng)時的條件較差，然而他帶領(lǐng)一批年輕的大學(xué)畢業(yè)生積極開拓中國的波譜學(xué)研究。他積極擁護中央的科技政策，贊同周恩來等領(lǐng)導(dǎo)同志對發(fā)展中國科學(xué)事業(yè)的重要講話，并結(jié)合自己的體會坦陳己見。他秉性耿直，直言不諱。為此，在“文化大革命”中受到極不公正的待遇，科研工作也被迫中斷。然而他忠誠祖國科學(xué)事業(yè)矢志不改，在粉碎“四人幫”后不久便挑起了領(lǐng)導(dǎo)研究所的重?fù)?dān)。1981年調(diào)中國科學(xué)院物理研究所任研究員、博士生導(dǎo)師，不顧年邁，為培養(yǎng)人才盡心盡力，直至1989年去世。

對于他的黨籍問題，由于他出國時間較長，經(jīng)過長期審查，到1979年才得以恢復(fù)。但他始終認(rèn)為“中國共產(chǎn)黨長期斗爭總的方向是正確的。黨有自信、有能力、能夠靠自己解決自己的問題。最重要的是一切從實際出發(fā)，理論聯(lián)系實際，實事求是”。以一個老共產(chǎn)黨員的黨性認(rèn)真對待科學(xué)研究和各項工作。

王天眷曾任湖北省人民代表大會常務(wù)委員會委員（1979～1981），全國政協(xié)第五、六、七屆委員（1978～1989）。他曾致力于建立中國物理學(xué)會波譜專業(yè)委員會（現(xiàn)對國外名稱為中國磁共振學(xué)會），曾任該委員會主任委員（1980～1988）。他還曾擔(dān)任中國計量測試學(xué)會時間頻率專業(yè)委員會主任委員，中國電子學(xué)會量子電子學(xué)和光電子學(xué)專業(yè)委員會主任委員、顧問，《科學(xué)通報》編輯委員會委員，波譜與原子分子物理國家重點實驗室第一屆學(xué)術(shù)委員會（1986～1989）主任委員。

50年代初，王天眷在哥倫比亞大學(xué)攻讀博士和任輻射研究所高級研究員期間，參加了C.H.湯斯（Townes）教授領(lǐng)導(dǎo)的微波受激發(fā)射（Maser）研究。這一研究，首次從原子、分子中取出相干輻射能量而實現(xiàn)了微波放大和振蕩。利用這一全新機理制成的放大器，其噪聲系數(shù)可接近于1；制成放大器和振蕩器，可做成千萬年不差1秒的高穩(wěn)定、高準(zhǔn)確的原子時間頻率標(biāo)準(zhǔn)；制成波譜儀，可獲得比一般譜儀高一個數(shù)量級以上的分辨率，并首次觀察到氨反演譜線的精細結(jié)構(gòu)。更為重要的學(xué)術(shù)意義在于，其受激發(fā)射機理引導(dǎo)人們探求從微波推至光頻的可能性，成為光受激發(fā)射（Laser）理論的先導(dǎo)，并最終導(dǎo)致激光的發(fā)明，開創(chuàng)了激光新時代。為此，湯斯獲1964年諾貝爾物理學(xué)獎。作為湯斯研究集體的成員，王天眷以其深厚的物理基礎(chǔ)和優(yōu)良的實驗技術(shù)參與了該項目的理論和實驗工作，為首臺氨微波激射器的研制成功做出了貢獻。正因為如此，湯斯在獲得諾貝爾獎后立即電告王天眷，讓他分享榮譽與快樂，并對當(dāng)年他所作的愉快合作表示感謝。王天眷1979年率團訪美時，湯斯親自開車迎送，熱情接待，足見他們的學(xué)術(shù)情誼之深。

核電四極矩是描述原子核電荷偏離球?qū)ΨQ分布的一個物理量，它與核外電子產(chǎn)生的電場梯度相互作用形成一系列電四極能極，通過外加射頻場使能級發(fā)生共振躍遷，稱為核電四極共振。研究共振譜線的頻率、線寬及其與環(huán)境的變化關(guān)系，可以獲得原子核的電荷分布、核外電子結(jié)構(gòu)和固體分子結(jié)構(gòu)的有關(guān)信息。1950年后，王天眷在哥倫比亞大學(xué)對各種不同分子的氯（Cl）和銻（Sb）的同位素的核電四極矩相互作用及其隨溫度變化的關(guān)系作了系統(tǒng)的理論分析和實驗測量。特別有意義的是他發(fā)明的訊號反饋振蕩檢波電路具有靈敏度高、噪聲低、電路簡化等優(yōu)點，為同行專家一致公認(rèn)和采用，被稱為“王氏電路”。另外，他以高精度（百萬分之一）的實驗技術(shù)成功地測出銻（Sb）的核電四極共振頻率因16極矩相互作用影響而產(chǎn)生的微小變化（十萬分之幾），首次用實驗證實了電16極矩的存在。而在這之前，由于電16極矩非常微弱，實驗上一直未找到測量它存在的方法。

1960年王天眷回國后，即致力于開拓和發(fā)展中國波譜學(xué)研究事業(yè)。他首先在中國科學(xué)院武漢物理所創(chuàng)建波譜學(xué)研究室，培養(yǎng)和造就了一批波譜學(xué)研究骨干。60年代由于中國國防和現(xiàn)代化建設(shè)的需要，積極發(fā)展了原子鐘事業(yè)。王天眷發(fā)揮了他在美國與湯斯一起創(chuàng)造氨激射器的學(xué)識和經(jīng)驗，在中國開展了氨分子鐘的研制工作，不久在他帶領(lǐng)下又成功地完成了氫激射的研制，對中國時間頻率計量事業(yè)起到奠基性的作用。此后又完成了銣原子激射器和銣原子鐘研制等重大任務(wù)。銣原子鐘從1969年完成交付國防工程使用，至今仍在服役；銣原子激射器1979年完成后成為中國高速飛行器的短期頻率統(tǒng)一校正標(biāo)準(zhǔn)，在中國首次向太平洋發(fā)射洲際導(dǎo)彈試驗中發(fā)揮了作用，受到中共中央、國務(wù)院和中央軍委的通令表彰，并于1985年獲國家科技進步一等獎、國防科委一等獎。與此同時，他領(lǐng)導(dǎo)的波譜學(xué)研究室開展了核磁、順磁、核電四極和光磁共振等基礎(chǔ)性研究工作，取得了一批成果。

為促進國際學(xué)術(shù)交流，1979年，王天眷率中國科學(xué)院波譜考察團訪美，歷時一個月，訪問考察了包括美國著名大學(xué)、實驗室和大公司企業(yè)等15個單位。離別19年后重返美國，看到國際上科學(xué)、教育和其他方面的迅速發(fā)展和變化，聯(lián)系中國“文化大革命”造成的創(chuàng)傷，他感慨萬千，詳細寫出了考察報告，不但對中國波譜學(xué)研究提出了具體意見，還就國家科技、教育有關(guān)問題提出了一系列建議。這些建議包括，國家科技經(jīng)費要有定額，不能時松時緊，要穩(wěn)定、要有保證；外部對科研機構(gòu)要少干擾，科學(xué)家、技術(shù)人員、工人和管理人員要精干配套；要認(rèn)真重視研究與生產(chǎn)的差別，研究是探索未知或未甚知的自然規(guī)律，強調(diào)創(chuàng)新、攻堅和突破，生產(chǎn)上要關(guān)注的是科學(xué)上已經(jīng)基本解決而投入生產(chǎn)必須解決的與工藝有關(guān)的問題，強調(diào)穩(wěn)定和可靠；要探求有效管理科學(xué)研究；學(xué)術(shù)界要加強交流，造成濃厚的學(xué)術(shù)空氣，要提倡尊重別人創(chuàng)造性見解和實驗結(jié)果，采用時要點名申謝，養(yǎng)成良好的學(xué)術(shù)道德；要有選擇地引進對科學(xué)實驗起重要作用的關(guān)鍵儀器設(shè)備，并經(jīng)過消化，合理組織研制生產(chǎn)；要邀請有影響的科學(xué)家、有能力的實驗物理學(xué)家來講學(xué)、工作；要選派優(yōu)秀的研究生和訪問學(xué)者出國深造，要選準(zhǔn)單位和指導(dǎo)教授，以期得到更好效果；從長遠考慮，還應(yīng)選派不超過30歲、政治思想好的優(yōu)秀人才到國外長期（至少五年）深造。

這些意見和建議，充分體現(xiàn)了王天眷對國家發(fā)展?jié)M懷希望，實事求是，大膽開拓，敢于直言和認(rèn)真負(fù)責(zé)的精神。之后，他親自寫信與國外一些著名教授、學(xué)者聯(lián)系，推薦武漢物理所一大批青年人到國外學(xué)習(xí)深造。這些人現(xiàn)在都成為學(xué)科帶頭人，在各個崗位上擔(dān)負(fù)重要責(zé)任。

王天眷是一位愛國心和責(zé)任心極強的優(yōu)秀科學(xué)家。為了永久地紀(jì)念他，并以他的精神鼓舞青年科學(xué)家，經(jīng)波譜學(xué)界葉朝輝等倡議，通過社會各界集資支持，于1993年成立了王天眷基金會，設(shè)立王天眷波譜學(xué)獎和武漢物理所王天眷獎，以獎勵全國范圍內(nèi)優(yōu)秀的青年波譜學(xué)家和武漢物理所優(yōu)秀的研究生、研究生導(dǎo)師及優(yōu)秀的青年科學(xué)家。