Английский биолог, физиолог и генетик, общественный деятель, член Лондонского королевского общества (с 1932). Сын Дж. С. Холдейна. Родился в Оксфорде. Окончил Оксфордский университет (1914). В 1923 - 1933 работал в Кембриджском унте, одновременно в 1927 - 1932 - в институте садовых культур в Мертоне, в 1930 - 1932 - в Королевском институте физиологии (профессор), в 1933 - 1957 - в Лондонском университете. В 1957 - 1962 работал в Индийском статистическом институте в Калькутте (с 1957 - профессор), в 1962 - 1964 - руководитель Лаборатории генетики и биометрии в Бхубанесваре (Орисса).

Основные научные исследования посвящены разработке математической теории отбора. Провел исследования по количественной оценке интенсивности отбора, определенню частоты возникновения мутаций у человека, генетике гемофилии, картированию хромосом человека. Ввел понятие о генетическом грузе, определяющем влияние повторно возникающих мутаций на степень приспособленности популяции . Автор работ по физиологии человека в экстремальных условиях (при погружении в воду, повышенном давлении, переохлаждении, действии отравляющих газов, в условиях космических полетов), а также по философским вопросам естествознания и вопросам происхождения Жизни. Член редакционного совета газеты компартии Великобритании «Дейли уоркер» (1940 - 1950).

Почетный иностранный член АН СССР (с 1942).