한국과학기술원(KAIST)에서 물리학으로 학사, 석사, 박사 학위를 받은 후 신학 과정을 거쳐 가톨릭 사제 서품을 받은 국내 유일의 물리학자 신부이다. 서울대학교 이론물리학연구센터 박사 후 연구원(postdoc), 서울대학교 차세대융합기술연구원 선임 연구원, 서강대학교 물리학과 및 전인교육원 교수, 가톨릭대학교 성신교정(신학대학) 초빙 교수를 역임하였다. 현재 대구가톨릭대학교 프란치스코칼리지 교수 및 대구 동촌 성당 보좌 신부로 재직 중이며, 통계 물리학과 ‘과학과 종교’를 주요 연구 주제로 삼고 있다. 저서로는 『신학, 과학을 만나다: 현대 과학의 관점에서 본 그리스도교 신학의 새로운 해석』(서강대학교출판부, 2020) 및 『과학과 신앙 사이: 물리학자 김도현 신부가 들려주는 과학 시대의 신앙』(생활성서사, 2022)이 있다.