詹裕农，江西省玉山县冰溪镇人，父詹腾荪，母郑美珠，均毕业于中正大学。1945年，父母迁居江西泰和县，詹裕农生于泰和。建国前，随父母定居于台湾。詹裕农出生在高级知识分子家庭，从小就受到良好的教育。

1967年，毕业于台湾大学物理系，邀请比他小一个月、低一个年级的同校同系的叶公杼，参加毕业旅行。

1968年，詹裕农服完了一年兵役，叶公杼毕业，他们同时被加州理工学院录取，学习理论物理。

1970年，对生物学产生兴趣的詹裕农和叶公杼双双转到戴尔布鲁克（1969年诺贝尔生理医学奖得主）门下。

1974年，获生物博士学位，此后一直从事神经生物领域的科研工作，夫妇俩在生物系另一位搞物理出身的教授班瑟（Seymour Benzer）实验室进行博士后研究。

1977年，夫妇俩到哈佛大学医学院库夫勒（Stephen Kuffler）教授实验室继续从事博士后研究。他们一路由西海岸的加州开车到东海岸的波士顿，车上带着的除了刚出生的女儿之外，还有实验材料：各种各样的突变种果蝇和培养皿。

1979年，共同转到加州大学旧金山分校执教，詹裕农是该校的生理学及生化教授。1983年，同时晋升为副教授。1984年，同时被著名的霍华德·休斯医学院（HHMI）聘为研究员。1985年，同时晋升为教授。

1996年5月初，在美国国家科学院举行的第133届年会上，他被选为国家科学院新院士，其妻叶公杼于1995年的第132届年会上获选为美国国家科学院院士，他们夫妇是美国国家科学院院士中唯一的华裔夫妻档。

1998年，同时当选为台湾中央研究院院士。

2004年年初，又同时获得了生物物理学会颁发的Cole奖。

詹裕农对理解果蝇神经发育有贡献，而且这些信息可以使用于脊椎动物。发现Numb蛋白质作为神经发育和非对称性细胞分裂的细胞内命运决定因子(Cell 76:477-491, 1994; Nature 392:775-778, 1998)。他发明了一个简单的检测体系可以寻找影响树突生长和分支的许多基因。

1971年，詹裕农和叶公杼结为百年之好。

詹裕农夫妇主要是研究人类神经系统如何形成及工作，对此，他们共同作出了杰出贡献。