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fue trasladada por sus padres a la elitista Escuela Laboratorio de la Universidad de Chicago, pero se escapó y regresó al instituto con sus viejos amigos, lugar al que ella pensaba que pertenecía. En aquel centro dio clases de español.
A los 16 años fue aceptada en el programa de alumnos adelantados de la Universidad de Chicago donde se licenció en Biología a los 20 años. De ahí saló, según sus palabras, con un título, un permanente escepticismo crítico y un marido, el astrofísico Carl Sagan, con quien tuvo dos hijos y del que se separó posteriormente. Antes de acabar la carrera, estuvo en Méjico estudiando el uso de las plantas por los curanderos.
En 1958 continuó su formación en la Universidad de Wisconsin como alumna de un máster y profesora ayudante. Estudió biología celular y genética, teniendo como profesor a James F. Crow, del que afirmaba que influyó mucho en su vida. En 1967 volvió a contraer matrimonio con el cristalógrafo Thomas N. Margulis, del que adoptó el apellido. Tuvo con él otros dos hijos y más tarde se separó de él. En 1977 comienzó a estudiar los tapetes microbianos en una laguna mejicana. Los tapetes son ecosistemas microbianos con características muy parecidas a las que debieron existir al principio de la historia de la vida. Más tarde, extendería estos estudios a otras partes del mundo; en España, estudió el delta del Ebro. Margulis siempre se sintió atraída por el mundo de las bacterias que hasta entonces, eran consideradas únicamente como gérmenes patógenos sin interés para el evolucionismo. Investigó en trabajos ignorados y olvidados para apoyar su primera intuición sobre la importancia del mundo microbiano en la evolución. Siempre valoró los antecedentes de la biología y mostró admiración por los profesores que tuvo.

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su teoría endosimbiótica, propone que las células eucariotas (células de animales, plantas, hongos y protoctistas) se habrían originado a partir de diferentes células procariotas (sin núcleo) mediante una relación simbiótica que llegó a ser permanente. La expuso por primera vez en 1967. Las investigaciones de las últimas décadas fueron confirmando en casi todos sus puntos su teoría. Se descubrió, por ejemplo, que las estructuras moleculares de los cloroplastos y las mitocondrias están más relacionadas con bacterias extrañas que con las células en las que están incorporados desde hace mil o dos mil millones de años.
Fue publicada en 1967, en la revista Journal of Theoretical Biology. Margulis defiende que algunos orgánulos de las células eucarióticas proceden de células procariotas primitivas que habrían estado en endosimbiosis con las primeras. Llegó a esta conclusión comparando las bacterias, mitocondrias y cloroplastos y observando las siguientes semejanzas: • El tamaño similar de las mitocondrias y de algunas bacterias. • Las mitocondrias presentan crestas comparables a los mesosomas. • El parecido entre los ADN. • La existencia de una membrana plasmática que permite la fagocitosis. • La síntesis proteica que realizan es autónoma. • Los ribosomas de las mitocondrias y cloroplastos, al igual que los de las bacterias, son 70s. • En las mitocondrias y cloroplastos los centros de obtención de energía se sitúan en las membranas, al igual que ocurre en las bacterias. • Presentan similitudes en los procesos metabólicos. • Las mitocondrias y los cloroplastos tienen autonomía en la célula pudiendo dividirse y formar orgánulos hijos.

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. Cinco reinos (1985)
. El origen de la célula (1988)
. Microcosmos (1995)
. Biosferas: metamorfosis del planeta tierra (1995)
. Qué es la vida? (1996)
. Evolución ambiental: efectos del origen y evolución de la vida sobre el planeta Tierra (1996)
. ¿Qué es el sexo? (1999)

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Lynn Margulis fue una zoologa estadounidense que nació el 5 de marzo de 1938 en Chicago.
Titulada en Zoologia y Genética por la Universidad de Wisconsin y Doctora en Genética por la Universidad de California-Berkeley.
Tambien fue catedrática de biología de la Universidad de Massachussetts y codirectora del departamento de biología planetaria de la NASA.
Margulis es autora de la teoría de la simbiogenésis, que explicaría el origen de las primeras células con núcleo a partir de la fusión de bacterias primitivas hace miles de millones de años.
Junto con el científico Robert Whittaker, propuso una clasificación de los seres vivos en cinco reinos a partir de la simbiogénesis (Monera, Protoctistas, Plantas, Animales y Hongos), en vez de los tres "vigentes" (Mineral, Vegetal y Animal).
Autora de casi 200 artículos de todo tipo. Miembro de la Academia nacional de las Ciencias de Estados Unidos desde 1983, de la Academia Rusa de Ciencias Naturales desde 1997 y de laAcademia Americana de Artes y Ciencias desde 1998. En 1999 recibió la Medalla Nacional de Ciencia.
Casada desde 1957 a 1965 con el astrónomo Carl Sagan. Madre de Dorion Sagan, Jennifer Margulis, Jeremy Sagan y Zachary Margulis-Ohnuma.
Lynn Margulis falleció en Amherst el 22 de noviembre de 2011