Член Бюро Отделения общей биологии РАН, доктор биологических наук. Специалист в области систематики растений и теории эволюции, создатель новой филогенетической системы классификации высших растений и новой системы ботанико-географического районирования нашей планеты, получивших всемирное научное признание. Президент Отделения ботаники Международного союза биологических наук. Автор более двадцати монографий и более трёхсот научных статей, посвящённых систематике растений, происхождению цветковых растений, эволюционной морфологии растений, палеоботанике, флористическому районированию.
Армен Тахтаджян родился 10 июня (по старому стилю — 28 мая) 1910 года в городе Шуша (Нагорный Карабах) в семье потомственных армянских интеллигентов.
Дед, Меликсан Петрович Тахтаджян, родился в Трапезунде (сейчас — Трабзон, Турция), образование получил в Италии, в Академии мхитаристов, знал несколько восточных и европейских языков, работал журналистом; умер в 1930-х годах в Париже.
Отец, Леон Меликсанович Тахтаджян (1884—1950), уроженец Батуми, был по образованию агрономом, выпускником Сельскохозяйственного института Лейпцигского университета; закончив институт в 1906 году, он более двух лет стажировался на фермах Франции, Швейцарии и Великобритании, а также дополнительно изучал овцеводство. Он владел немецким, французским, английским, русским, грузинским и азербайджанским языками. В 1908 году Леон Меликсанович в поисках работы приехал в Шушу, которая считалась в то время центром овцеводства в Закавказье, но, не найдя работу по специальности, до 1915 года преподавал немецкий язык в реальном училище и в армянской семинарии. Мать Армена Тахтаджяна, в девичестве Газарбекян Герселия Сергеевна (1887—1974), была уроженкой Шуши; она была связана родством с одной из ветвей знаменитой фамилии Лазаревых (Лазарян).
Его родители поженились в 1909 году. В семье было трое детей: Армен и его младшие сестры — Нелли (1914—1994) и Нора (1918—1965).
В 1918 году семья, спасаясь от погромов, была вынуждена покинуть Шушу и переселиться на север Армении.
С детства Армен проявлял большой интерес к естествознанию, этому способствовало и то, что отец с сыном много путешествовали и охотились.
Армен Тахтаджян учился в Тифлисе в Единой трудовой школе № 42 (бывшем Манташевском коммерческом училище). Наибольшее влияние на него оказал преподаватель естествознания Александр Константинович Макаев (Макашвили) (1896—1962), который также преподавал в Тифлисском университете, был специалистом по культурным растениям и общему земледелию, автором ботанического словаря названий растений на грузинском, русском и латинском языках. Макаев брал Армена Тахтаджяна на экскурсии и учил определять растения по книге Сосновского и Гроссгейма «Определитель растений окрестности Тифлиса». По воспоминаниям самого Армена Леоновича, в четырнадцать лет он делал это уже легко.
Закончив в 1928 году среднюю школу, он приехал в Ленинград, где стал вольнослушателем биологического факультета Ленинградского университета и прослушал курс лекций Владимира Леонтьевича Комарова (1869—1945) по морфологии растений. В 1929—1931 гг. Тахтаджян учился на биологическом факультете Эриваньского университета (сейчас — Ереванский государственный университет), а в 1931 году вернулся в Тифлис, где поступил во Всесоюзный институт субтропических культур (ВИСК). Курс ботаники в институте читал Дмитрий Иванович Сосновский (1885—1952) — тот самый, по книге которого Тахтаджян учился определять растения в школьные годы. Сосновский был выдающимся систематиком, флористом, географом, знатоком флоры Кавказа; под его руководством Тахтаджян выполнил свои первые научные работы по систематике высших растений и по растительности.
1932 году, после окончания института, Тахтаджян работал лаборантом в Сухуми, в Сухумском субтропическом отделении Всесоюзного института прикладной ботаники и новых культур (сейчас — Всероссийский институт растениеводства им. Н. И. Вавилова).
В этом же году он переехал в Эривань (с 1936 года — Ереван), получив приглашение занять должность научного сотрудника в Естественно-историческом музее Армении; под руководством Софии Георгиевны Тамамшян (1901—1981), которая, как и Армен Леонович, была ученицей Д. И. Сосновского, он занимался сбором растений для гербария. «Мы с моим осликом обошли почти все уголки Армении. Я собирал растения для гербария, а мой ослик вёз на себе гербарные сетки». В эти годы Тахтаджян неоднократно приезжал в Ленинград, где работал в гербарии и библиотеке Ботанического института. В 1934 году была напечатана его первая статья — «К экологии Ceratocarpus arenarius L.» (в журнале «Советская ботаника»).
С 1935 года Тахтаджян работал в должности старшего научного сотрудника в Гербарии Биологического института Армянского филиала АН СССР. Летом 1935 года он познакомился с Николаем Ивановичем Вавиловым (1887—1943) — для экспедиции по долине реки Аракс Сосновский порекомендовал Вавилову Тахтаджяна в качестве гида. В 1936 года Тахтаджян начал читать курс лекций по систематике и географии растений в Ереванском университете, при этом он ввёл в преподавание курс лекций по растительности Армении. На тему растительности Армении («Ксерофильная растительность скелетных гор Армении») была и кандидатская диссертация, которую Тахтаджян готовил в этот период; защита состоялась в январе 1938 года в Ленинграде. Первая книга Тахтаджяна, «Ботанико-географический очерк Армении» (опубликована в 1941 году), также была посвящена этой теме.
В 1941 году Тахтаджян был призван в армию, но в первые же месяцы службы заболел тропической малярией в тяжёлой форме. После демобилизации по состоянию здоровья он вернулся в Ереван. В 1943 году он защитил докторскую диссертацию «Эволюция плацентации и филогения высших растений» и стал профессором Ереванского университета. В 1944 году, в связи с созданием Академии наук Армянской ССР, из состава Ереванского ботанического сада был выделен Институт ботаники Академии наук Армянской ССР — и Тахтаджян по инициативе академика В. Л. Комарова был назначен директором нового института. В 1946 году при непосредственном участии Тахтаджяна было организовано Армянское географическое общество — и Армен Леонович стал его первым президентом (до 1948 года).
В августе 1948 года прошла сессия ВАСХНИЛ, после которой Тахтаджян был обвинён в «менделизме» и «вейсманизме» и уволен со всех постов.
С ноября 1949 года Тахтаджян занимал должность профессора кафедры морфологии и систематики растений биолого-почвенного факультета Ленинградского университета, при этом с 1951 по 1954 год был деканом этого факультета. Он продолжал читать лекции в университете до 1961 года. С 1954 года Тахтаджян — сотрудник Ботанического института Академии Наук СССР, заведующий отделом (с 1960 года — лабораторией) палеоботаники, а с 1963 года — руководитель отдел
высших растений.
Очень важным для Тахтаджяна был 1971 год — в этом году он участвовал в тихоокеанской морской экспедиции на борту корабля «Дмитрий Менделеев». Тахтаджян, как и многие другие ботаники, считал, что именно Тихоокеанский бассейн являлся родиной цветковых растений, и именно здесь можно найти многие «недостающие звенья» в филогенетических цепях цветковых. Во время этой экспедиции Тахтаджяну удалось побывать и собрать ботанические материалы на Фиджи, Самоа, в Сингапуре, Новой Гвинее, Новой Каледонии, Новой Зеландии, Австралии. Ему удалось побывать и на острове Лорд-Хау, практически вся флора которого носит реликтовый характер, а процент эндемиков чрезвычайно высок. На Фиджи Тахтаджян лично исследовал одну из «ботанических сенсаций XX века» — дегенерию фиджийскую (Degeneria vitiensis), являющуюся одним из наиболее примитивных современных цветковых растений.
Важные события в жизни Тахтаджяна в начале семидесятых годов связаны с организацией и проведением в Ленинграде XII Международного ботанического конгресса. С 1970 года он является председателем Оргкомитета и координирует всю ту огромную работу, которая была связана с подготовкой мероприятия, на который в 1975 году собралось более пяти тысяч участников со всего мира. В качестве президента конгресса Тахтаджян выступил с программной речью «Ботаника в современном мире». На конгрессе он был избран президентом Отделения ботаники Международного союза биологических наук, а также президентом Международной ассоциации по таксономии растений.
Ещё одним направлением деятельности Тахтаджяна в семидесятых и в начале восьмидесятых годов было участие в подготовке многотомного энциклопедического издания «Жизнь растений». Под его редакцией были выпущены пятый (в двух книгах) и шестой тома энциклопедической серии «Жизнь растений» (1980—1982), посвящённые цветковым растениям.
Последней работой Тахтаджяна стала подготовка нового издания его книги «Flowering Plants». Переиздание вышло в 2009 году; в нём Армен Леонович предложил новую версию своей системы цветковых растений, переработанную с учётом последних результатов молекулярной филогенетики.
Армен Леонович женился в декабре 1947 года; со своей женой, Алисой Григорьевной Давтян (1924—2005), он прожил до самой её смерти.
Дети:
Тахтаджян Леон Арменович — математик и физик-теоретик. Доктор физико-математических наук, работал в лаборатории математических проблем физики Ленинградского отделения Математического института имени В.А.Стеклова АН СССР, затем в университетах Франции, США.
Тахтаджян Сурен Арменович (род. в 1956 году) — филолог, специалист в области классической филологии; одна из его статей имеет отношение к ботанике: «О правописании женских эпонимов в научной номенклатуре растений» (опубликована в 1997 году в «Ботаническом журнале»).
Армен Леонович Тахтаджян скончался 13 ноября 2009 года на сотом году жизни.
19 ноября 2009 года в зале Учёного совета Ботанического института РАН состоялась гражданская панихида. Отпевание прошло в Армянской церкви Смоленского кладбища.
Армен Леонович Тахтаджян похоронен на Смоленском армянском кладбище Санкт-Петербурга