Bien que diplômé en médecine en 1855 à Strasbourg, il s’intéresse davantage à la physique et à la chimie. Il enseigne d’ailleurs cette dernière à l’École de chimie de Mulhouse de 1854 à 1865.
Devenu assistant puis professeur au Collège de France en 1876, il finit sa carrière à la tête de la nouvelle École municipale de physique et de chimie industrielles, dont il est le premier directeur à partir de 1882. C’est grâce à lui que l’épouse de Pierre Curie a pu venir travailler dans le fameux «hangar de la découverte» de l’École.
Paul Schützenberger n’a pas grand chose à voir avec le personnage de fiction des Palmes de Monsieur Schutz, pièce de théâtre de J.-N. Fenwick qui a inspiré le film de C. Pinoteau. Il est d’ailleurs mort plus d’un an avant la découverte du polonium…