台中县丰原镇（今台中市丰原区）。国立台中第一高级中学毕业后进入国立成功大学物理系就读，于1966年取得学士学位。之后于1972年在美国匹兹堡大学获得物理博士学位。获得博士学位以后曾在美国国家海洋和大气管理局、乔治亚理工学院任职。1999年回到台湾进入中央研究院担任特聘研究员至今，并担任中央研究院环境变迁研究中心首任主任，并且在国立台湾大学和国立中央大学任教。
研究.刘绍臣的研究着重在大气化学、空气品质、稀有气体及气胶之收支平衡、生地化循环、气候变迁。刘绍臣曾参与「联合国跨国气候