Titulaire d'un DEA en océanographie biologique, Docteur de 3e cycle (Biologie du Développement) et Docteur d'Etat ès Sciences Naturelles, Gilles Boeuf est, depuis 10 ans, Professeur à l'Université Pierre et Marie Curie (UPMC-Paris VI), pour laquelle il a dirigé durant 6 ans l'Observatoire Océanologique de Banyuls-Laboratoire Arago, situé à Banyuls-sur mer. Il a dirigé depuis 4 ans l'UMR 7628 (UMPC/CNRS) « Modèles en biologique cellulaire et évolutive » localisée à l'Observatoire de Banyuls.
Ses activités de recherche concernent essentiellement la physiologie de l'adaptation au milieu chez les poissons ainsi que la physiologie et l'endocrinologie du développement et de la croissance. Il possède des compétences scientifiques particulières dans les domaines de l'osmorégulation, des mécanismes enzymatiques et endocriniens de la métamorphose et de la migration et de la biodiversité. Il a beaucoup fait de programmation scientifique pour les bases biologiques de l'aquaculture.
Il a été membre du Comité National de la Recherche Scientifique durant 9 ans, membre des Conseils Scientifiques de l'ANR (CSD7 Agronomie et écologie), de l'Institut National des Sciences de l'Univers, du Département des Sciences de l'Univers et de la Commission Océan-Atmosphère du CNRS, directeur du Centre des Sciences de la Mer de l'UPMC, Président du conseil scientifique de l'IFREMER où il a passé 20 ans, avant d'intégrer l'Université.

Il était depuis 2 ans le Président du Conseil Scientifique du Muséum. Il est aujourd'hui membre du conseil scientifique du Patrimoine naturel et de la biodiversité auprès du Ministère de l'Ecologie, de l'Energie, du Développement durable et de l'Aménagement du territoire (MEEDDAT), du Comité Scientifique de l'IFREMER et du Comité de Perfectionnement du Centre des Sciences de la Mer de Monaco.

Il est membre du Comité d'Ethique de l'INRA et du CIRAD et Président de la Réserve Naturelle de la Massane (Pyrénées Orientales).

Gilles Boeuf enseigne (la physiologie environnementale, la biodiversité et les ressources vivantes de l'océan) à l'Université Pierre et Marie Curie où il est responsable de la spécialité « Biologie et physiologie comparées, adaptation au milieu » du Master « Biologie intégrative et physiologie », à l'Ecole Nationale Vétérinaire de Nantes, à l'Institut National Agronomique Paris-Grignon et pour l'Institut de FORmation sur l'Environnement du MEEDDAT.
Il a participé à de nombreuses missions à l'étranger (environ 80, à destination d'une trentaine de pays), de coopération scientifique, d'expertise, de participation à des groupes de travail, des congrès internationaux… pour l'Ifremer, le Ministère des Affaires Etrangères, l'Université Pierre et Marie Curie, le Centre Français du Commerce Extérieur, la Communauté Economique Européenne et la Banque Mondiale. Il est responsable d'un projet de recherche ARCUS en coopération internationale avec le Brésil et le Chili sur « la Biologie cellulaire et moléculaire, les sciences de la santé, et l'utilisation de modèles marins ».