Алексей Алексеевич Борисяк родился 22 июля 1872 года в семье межевого инженера в г. Ромны. Он был внуком профессора Харьковского университета — Н. Д. Борисяка, одного из первых исследователей геологии Донецкого каменноугольного бассейна, а по материнской линии — внуком одного из героев Севастопольской кампании 1855—1856 гг. — полковника Ползикова. Семья, в которой рос А. А. Борисяк, славилась своей культурностью; его мать, пианистка, приложила все усилия к тому, чтобы дать Алексею Алексеевичу и его двум младшим братьям отличное образование, в частности, музыкальное, хорошее знание иностранных языков и художественной литературы.
В связи с особенностями службы отца, работавшего на усиленно строившихся в то время в России железных дорогах, детство А. А. Борисяка прошло в переездах (Ромны, Сумы, Кременчуг, Петербург, Кобрин, Брест-Литовск, Самара). Среднее образование А. А. Борисяка, законченное с золотой медалью в Самарской гимназии, было значительно пополнено самообразованием, серьёзным чтением художественной литературы и литературы по общественно-политическим вопросам в семье Хардиных — родителей его будущей жены. Здесь А. А. Борисяк неоднократно встречался с В. И. Лениным, жившим в то время в Самаре.
Осенью 1891 г. А. А. Борисяк поступил в Петербургский университет на физико-математический факультет по разряду естественных наук. Здесь он был увлечён лекциями анатома, знатока скелета, П. Ф. Лесгафта, стремившегося связать форму частей скелета с их функцией. Одновременно, по собственному признанию А. А. Борисяка, его тянуло к истории.
К концу первого учебного года, по настоянию отца, А. А. Борисяк перешёл в Горный институт, который кончил в 1896 г. с золотой медалью и занесением на мраморную доску.
Направление интересов А. А. Борисяка в Горном институте определили, по его воспоминаниям, лекции академика А. П. Карпинского. Кроме этого выдающегося геолога и палеонтолога, в числе учителей А. А. Борисяка были академик Ф. Н. Чернышёв и проф. С. Н. Никитин; последний и был основным, непосредственным руководителем А. А. Борисяка в начале его научной деятельности.
Стремясь пополнить своё биологическое образование, А. А. Борисяк прослушал в Петербургском университете курс зоологии и позднее работал на Севастопольской биологической станции. По окончании Горного института А. А. Борисяк поступил в качестве ассистента в Геологический комитет, и с этого времени началась его большая научная, организационно-научная и преподавательская деятельность. Около 20 лет он читал лекции в Горном институте.
В 1923 году А. А. Борисяк был избран членом-корреспондентом, а в январе 1929 года — действительным членом Академии наук СССР. С 1930 года он стал директором и идейным руководителем Палеозоологического (ныне Палеонтологического) института, который был создан по его инициативе. А. А. Борисяк руководил Институтом до самой своей кончины 25 февраля 1944 года.
Исследовательскую деятельность А. А. Борисяк начал в качестве геолога-стратиграфа в Донбассе. Результатом трёхлетней работы в Донбассе были ряд статей и капитальная работа по геологическому строению Донбасса, (его северо-западной части). В ней была подробно описана фауна беспозвоночных, населявших здесь юрское море, и восстановлены физикогеографические условия Донбасса, начиная с мезозоя. На этой основе было дано объяснение происхождения осадков, слагающих ныне Донецкий кряж. Это была одна из первых работ подобного рода в отечественной литературе.
Тяжёлая болезнь вынудила А. А. Борисяка перенести работу в Крым, а с 1912 г. совсем отказаться от личного участия в полевых работах. Однако ещё в течение ряда лет А. А. Борисяк принимал деятельное участие в работах по изучению геологии Крыма, одним из лучших знатоков которой он стал. Им были составлены стратиграфические разрезы для всего южного и частично для северного берегов Крыма, дана отчётливая картина строения Таврических гор. А. А. Борисяком было установлено, что в формировании этих гор, как и всего южного берега Крыма, а также в поднятии всего полуострова вообще имели основное значение сбросы и сдвиги. Позднейшие исследования, принесшие новый обильный фактический материал, подтвердили схему А. А. Борисяка.
А. А. Борисяк впервые установил сильное развитие оползней и обвалов на южном берегу Крыма и выяснил их основные типы. Эти оползни и обвалы, важные не только в геологической истории, но и в экономической жизни Крыма, лишь после исследований А. А. Борисяка получили должную оценку.
В 1928 г. под редакцией А. А. Борисяка была издана десятивёрстная геологическая карта Крыма, составленная им ранее совместно с академиком Н. И. Андрусовым и К. К. Фохтом.
Для геологических работ А. А. Борисяка характерно огромное внимание к теоретическим вопросам, в особенности к вопросам тектоники и палеогеографии. В своих воззрениях на историю Земли А. А. Борисяк придерживался теории геосинклиналей (длительное образование гигантских складок-прогибов земной коры с их заполнением морскими осадками и в ряде случаев последующим поднятием с развитием горных хребтов). Он существенно дополнил и развил теорию геосинклиналей, рассматривая историю Земли как закономерный процесс развития физико-географических элементов. А. А. Борисяк дал генетическое толкование геосинклиналей и пришёл к стройной концепции истории формирования земной коры. Эта концепция легла в основу его неоднократно переиздававшегося «Курса исторической геологии». По этому курсу учились многие поколения советских геологов. Лекции А. А. Борисяка по исторической геологии привлекали в его аудиторию не только студентов, но и сложившихся геологов, известных учёных. На той же теоретической основе А. А. Борисяк написал в 1923 г. первый по времени, сжатый, чрезвычайно богатый по содержанию геологический очерк Сибири.
Историю Земли А. А. Борисяк рассматривал в неразрывной связи с историей развития органической жизни на Земле. Такой широкий комплексный подход к проблеме оказался возможным для него потому, что он был не только геологом, но и крупнейшим палеонтологом-биологом. Последователь и идейный преемник В. О. Ковалевского, А. А. Борисяк клал в основу своих палеонтологических работ идеи эволюционного учения Дарвина.
Заслуги А. А. Борисяка в области палеонтологии весьма велики, и имя его известно далеко за пределами нашего отечества.
А. А. Борисяку принадлежит ряд крупных работ по ископаемым пластинчатожаберным и головоногим моллюскам (главным образом из юрских отложений Донбасса). Биологическая основа этих работ была настолько глубоко и широко разработана А. А. Борисяком, что их итогом явилось несколько самостоятельных зоологических работ, в том числе обстоятельная монография «Введение в изучение ископаемых пелеципод (пластинчатожаберных)». В качестве необходимых звеньев к познанию ископаемых животных А. А. Борисяк осуществил ряд работ по фауне современных пластинчатожаберных моллюсков. Весь этот цикл работ является образцовым для палеонтологических монографий по беспозвоночным. Огромнейшее значение имели работы А. А. Борисяка в области палеозоологии позвоночных (млекопитающих). На них основаны в значительной мере успехи мировой палеонтологии позвоночных за последние десятилетия.
К изучению ископаемых позвоночных А. А. Борисяк вплотную приступил с 1908 г., когда в сарматских отложениях близ Севастополя была обнаружена так называемая гиппарионовая фауна — фауна млекопитающих. В состав фауны входили: новая разновидность гиппариона (трёхпалая лошадь), новые виды носорогов, жирафов, хищников и др. Тщательное сравнительное изучение обнаружило, что они более древнего происхождения, нежели позвоночные ископаемые других местонахождений.
До А. А. Борисяка для территории СССР были известны, главным образом, млекопитающие четвертичного периода, а также верхнетретичные (мэо-тис-понт) из нескольких местонахождений района Одессы и Бессарабии. Совершенно не было данных о более древних млекопитающих не только для СССР, но и для всего огромного азиатского материка. А. А. Борисяку принадлежит честь установления и описания нескольких более древних фаун (сообществ) ископаемых млекопитающих, новых для СССР и для континентальных третичных отложений Азии.
А. А. Борисяк подробно изучил и описал некоторых наиболее интересных представителей этого вновь открытого мира животных, среди которых были разнообразные носороги, в том числе гигантский «индрикотерий» (ин-дрикотерий назван по имени сказочного «индрика» — зверя древнерусских легенд; он является самым крупным из наземных млекопитающих), хоботные, трёхпалые лошади и другие непарнокопытные и т. д. Эти работы дали совершенно новое освещение истории развития наземной жизни на обширном европейско-азиатском материке в третичном периоде — в эпоху расцвета (или «века») млекопитающих, указали центры эволюции и пути расселения многих групп животных и определили направление исследований крупнейших заграничных научных организаций и учёных, в частности, знаменитых центральноазиатских палеонтологических экспедиций Нью-Йоркского естественно-исторического музея.
Эти работы по ископаемым млекопитающим доставили А. А. Борисяку славу одного из крупнейших палеонтологов нашего времени.
В своих палеонтологических работах по ископаемым позвоночным и в написанных незадолго до своей смерти проблемных статьях общего характера А. А. Борисяк стремился идти от организма к среде обитания и полноценное биологическое понимание ископаемых органических остатков считал обязательно основой всех стратиграфических выводов.
А. А. Борисяк — идейный преемник В. О. Ковалевского — был, прежде всего, эволюционист, и его больше всего интересовала широкая картина эволюции органического мира и организмов, а не сама по себе связь со средой обитания, ландшафты прошлого и картины жизни минувших геологических эпох.
А. А. Борисяк не ограничивался рамками своей собственной блестяще развернувшейся научной работы. Он стремился к постановке широкого планомерного изучения ископаемых позвоночных в СССР. Специальные палеоотологические экспедиции Академии наук, организованные по инициативе А. А. Борисяка, обнаружили в «немых», лишённых органических остатков континентальных отложениях Казахстана и Западной Сибири новые «горизонты жизни», по-новому освещающие историю развития наземной жизни не только Азии, но и других материков. Экспедиции охватили и Европейскую часть СССР. Лично А. А. Борисяком на основе обширных материалов, добытых экспедициями, установлены впервые для СССР и Азии олигоценовая, нижнемиоценовая, среднемиоценовая и сарматская фауна млекопитающих. При всесторонней поддержке А. А. Борисяка проводилась работа по сбору и изучению ископаемых пресмыкающихся, земноводных и рыб из палеозойских и мезозойских отложений. Благодаря работам Палеонтологического института, возглавлявшегося А. А. Борисяком, ныне вместо одной континентальной фауны пресмыкающихся и земноводных, найденной В. П. Амалицким на Северной Двине, известно несколько фаун. Изучение их позволило сделать чрезвычайно важные научные выводы: стратиграфическое расчленение континентальных отложений в перми и триасе, сопоставление с однородными фаунами и формациями Африки и других стран, выяснение строения черепа, зубов и скелета древнейших наземных позвоночных и палеозойских рыб.
Материалы длинной серии экспедиций и научных работ, неразрывно связанных с именем А. А. Борисяка, прекрасно дополняющие собрания В. П. Амалицкого, вместе с последними составляют основу научных богатств Палеонтологического музея Академии наук СССР. Более 15 лет А. А. Борисяк посвятил приложению палеонтологии для определения возраста слоев земной коры, более 15 лет он возглавлял Палеонтологическую секцию Геологического комитета (ныне ВСЕГЕИ). Он ввёл в практику распределение сборов ископаемых среди многих специалистов, создав коллектив около 100 человек. Это устранило многие несовершенства в обработке добываемых научных материалов (связанных с изучением одним и тем же палеонтологом всех ископаемых животных и растений из данного пласта) и привело к быстрой и более совершенной обработке сборов.
Но необходимость развития палеонтологии как самостоятельной теоретической научной дисциплины, задачи которой определяются необходимостью всестороннего и углублённого изучения ископаемых организмов как биологических объектов, привела А. А. Борисяка к созданию в 1930 г. Палеозоологического (ныне Палеонтологического) института в системе Отделения биологических наук Академии наук СССР. Задачей Института является изучение эволюции различных групп ископаемых организмов на основе детального знания строения, возрастных изменений, связи между индивидуальным развитием и историческим, изучения сред обитания и образа жизни ископаемых организмов и т. д. Организация Палеонтологического института обеспечила выполнение такого рода работ по разнообразным беспозвоночным и позвоночным, содействовала постановке крупных раскопочных работ в наиболее интересных местонахождениях ископаемых позвоночных, обнаружению огромного числа не известных ранее в науке ископаемых организмов, ряда новых фаун насекомых, позвоночных, установлению множества совершенно новых в науке животных.
Превосходный педагог и популяризатор, А. А. Борисяк написал множество образцовых научно-популярных статей, прекрасный биографический очерк о нашем знаменитом соотечественнике палеонтологе-эволюционисте В. О. Ковалевском и проникнутый идеей эволюции курс палеонтологии.
Тяжёлая болезнь, мучительно осложнившая всю жизнь замечательного учёного, не сломила его воли и не погасила всепоглощающей страсти к научному творчеству во всех его проявлениях.
Несмотря на своё слабое здоровье, А. А. Борисяк всегда очень много времени и сил уделял организационной работе. Декан Горного института, заведующий Палеонтологической секцией Геологического комитета, директор Геологического музея и Палеонтологического института, член Президиума Академии наук, редактор ряда крупных изданий и т. д. — это лишь часть обязанностей А. А. Борисяка.
То, что сделано А. А. Борисяком по геологии, палеонтологии в области научно-организационной и в деле подготовки кадров, смело могло бы быть итогом работы нескольких учёных. Между тем, всё это было выполнено всего-навсего одним, притом всю жизнь тяжело больным человеком. Силу и бодрость духа А. А. Борисяк черпал в глубоком убеждении общественной полезности своей работы: «раз я умею — я должен помочь», — говорил он.
Главнейшие труды А. А. Борисяка: Геологический очерк Изюмского уезда, «Труды Геологического комитета», 1905, в. 3; Курс палеонтологии, М., 1905—1906; Севастопольская фауна млекопитающих, «Труды Геологического комитета», 1914—1915, в. I—II; Курс исторической геологии, 1912 (переиздан в 1931, 1934, 1935 гг.); О роде, «Записки Академии наук», 1923, т. 35, № 6; Геологический очерк Сибири, Л., 1923; Теория геосинклиналей, «Известия Геологического комитета», 1924 XLIII, № 1; В. О. Ковалевский и его научные труды, «Труды Комиссии по истории знаний», изд. АН СССР, № 5; Обзор местонахождений третичных наземных млекопитающих Союза ССР, Киргизгосиздат, 1943; Новый представитель халикотерия из третичных отложений Казахстана, «Труды ЛИИ», т. XIII, в. 2 (удостоена премии имени И. В. Сталина в 1943 г. ); Основные проблемы эволюционной палеонтологии (печатается).
О А. А. Борисяке: Орлов Ю. А., Академик А. А. Борисяк, «Вестник Академии Наук СССР», 1944, в. 2; Его же, Памяти А. А. Борисяка, «Природа», 1945, № 3; Обручев В. А. и Орлов Ю. А., А. А. Борисяк, «Известия Академии наук СССР»; геологическая серия, 1944, № 4; Бодылевский В. И., Памяти академика А. А. Борисяка, «Записки Горного института» (печатается).