Né en 1843 à Alger, formé au lycée d'Alger puis au collège Sainte-Barbe à Paris, Julien Thoulet échoue au concours de l'École polytechnique après deux ans de préparation et devient géomètre, effectuant en 1864 des calculs pour la Société de géographie de Paris en vue d'une carte à grande échelle fondée sur les travaux du géologue Élie de Beaumont. Sollicité en 1888 par Ernest Mouchez, il enseigne l'océanographie à l'observatoire de Montsouris aux officiers de l'École des hautes études de la Marine, avant d'être autorisé en 1891 à enseigner cette discipline à la faculté des lettres de Paris. En 1895, il participe à des campagnes de dragage dans le golfe de Gascogne avec René Koehler, ainsi qu'à plusieurs croisières océanographiques à bord du yacht du prince Albert Ier de Monaco avec Camille Vallaux. Contrairement à la plupart des autres pays, la France ne reconnaissait alors officiellement aucune existence académique à l'océanographie ; Thoulet parvient à lui en donner une, et devient professeur émérite lors de sa retraite en 1913. Il meurt en 1936 à Paris.