Né Étienne Émile Marie Boutroux en 1845 à Montrouge, il fait ses études au lycée Napoléon, aujourd'hui Henri-IV, avant d'être reçu en 1865 à l'École normale supérieure. Il poursuit sa formation à l'université de Heidelberg, où il s'initie à la philosophie allemande, puis obtient un poste de professeur de philosophie au lycée de Caen. Docteur en philosophie en 1874, il enseigne successivement aux universités de Montpellier et de Nancy, puis à l'École normale supérieure à partir de 1878, et enfin à la Sorbonne dès 1885. Philosophe et historien de la philosophie français, il défend une philosophie de la contingence et soutient que religion et science sont compatibles, exposant ses idées notamment dans De l'idée de loi naturelle dans la science et la philosophie (1895) ; il compte parmi ses élèves Henri Berr, Henri Bergson et Émile Durkheim. Élu membre de l'Académie des sciences morales et politiques en 1898 puis de l'Académie française en 1912, il est nommé en 1902 directeur de la fondation Thiers. Il meurt en 1921 à Paris.