Выдающийся российский лингвист, специалист в области грамматики и истории русского языка, акцентологии, изучения древнейших памятников русского языка. Ему принадлежат следующие крупнейшие научные достижения: построение формальной модели русского словоизменения и лежащей в его основе теории грамматических категорий и морфологических парадигм; построение теории русской акцентологии в синхронном и историческом аспектах, основанное на доскональном изучении древних памятников; всесторонняя реконструкция грамматики и лексики языка новгородских грамот на бересте и лингвистический анализ корпуса этих текстов; строгое лингвистическое доказательство подлинности «Слова о полку Игореве». Окончил филологический факультет Московского государственного университета (МГУ), учился в Сорбонне у французского структуралиста Андре Мартине. Преподавал и преподаёт на филологическом факультете МГУ (в основном на Отделении теоретической и прикладной лингвистики), а также в Экс-ан-Прованском, Парижском и Женевском университетах. С 1987 — член-корреспондент АН СССР, с 1997 — академик РАН. Сотрудник Института славяноведения РАН. Жена Зализняка Е. В. Падучева и дочь Анна Зализняк — также известные лингвисты.
