Estudió filosofía en la École normale supérieure de Saint-Cloud y etnología en la École pratique des hautes études.
Hizo su tesis bajo la dirección de Claude Lévi-Strauss.
En su última obra, Par-delà la nature et culture propone una teoría de los "modos de identificación" mediante la cual considera que los humanos, sea cual sea su cultura y su época, han desarrollado cuatro tipos de ontología : el naturalismo, el animismo, el totemismo y el analogismo.
Para dar cuenta de los casos dudosos, Descola admite sin embargo la posibilidad de que ciertas instituciones sociales tengan rasgos híbridos.
Con este argumento deja abierta la posibilidad de "naturalizar" su propia teoría : se vuelve posible postular que los diversos tipos de ontología que identifica, son modos de aprehensión de la diversidad del medio ambiente "integrado" al cerebro humano.