Fizicianul Mihai Gavrilă s-a născut pe 10 octombrie 1929, la Cluj. Este considerat un continuator al școlii românești de fizică cuantică fondată de Șerban Țițeica.
A urmat Liceul „Gheorghe Lazăr” din Sibiu, apoi Seminarul Pedagogic Universitar al Universității din Cluj.
În 1948, s-a înscris la Facultatea de Matematică și Fizică a Universității din București, absolvind Secția de Fizică, specialitatea radiotehnică. Student fiind, a fost încadrat ca asistent de cercetare la laboratorul de optică al profesorului Eugen Bădărău.
În 1953 a fost admis aspirant cu frecvență la Universitatea din București, sub îndrumarea profesorului Șerban Țițeica. Și-a susținut, în 1958, teza de doctorat, ”Teoria efectului fotoelectric relativist”, care a devenit primul articol din România publicat in extenso în Physical Review.
A fost lector la Catedra de Termodinamică, fizică statistică și mecanică cuantică a Universității din București, conferențiar și apoi profesor. Și-a desfășurat activitatea științifică la catedră, antrenând în proiectele inițiate de el pe colegii mai tineri, precum și în cadrul unor vizite și stagii efectuate la centre științifice de prestigiu: Joint Institute for Laboratory Astrophysics, JILA (Boulder, Colorado); International Centre for Theoretical Physics, ICTP (Trieste); University of Pittsburgh, Pitt (Pittsburgh, Pennsylvania).
În 1974, a fost ales membru corespondent al Academiei Române.
Creşterea îndoctrinării comuniste și discriminarea politică în Universitatea din București l-au determinat să părăsească țara în 1974. În perioada de tranziție care a urmat a fost profesor invitat la Norwegian University of Science and Technology, NTNU (Trondheim) și Royal Institute of Technology, KTH (Stockholm). În 1975 s-a stabilit la FOM Institute for Atomic and Molecular Physics, AMOLF (Amsterdam), unde a devenit liderul unui grup de teorie. În 1992 a devenit senior scientist la Institute of Theoretical Atomic, Molecular and Optical Physics (ITAMP) de la Harvard–Smithsonian Center for Astrophysics, CfA (Cambridge, Massachusetts).
Și-a revăzut țara în 1990, după prăbușirea dictaturii comuniste. În anii care au urmat, a revenit frecvent în România, contribuind la reașezarea și dezvoltarea fizicii românești. A ținut prelegeri cu un larg auditoriu, a participat la conferințe naționale și internaționale, a sprijinit tineri fizicieni cu aptitudini de cercetători să obțină burse în Olanda și SUA.