蔡峥于2004年进入中国科学技术大学攻读本科学位，并于2008年顺利毕业获得学士学位。随后，他前往美国亚利桑那大学继续深造，自2009年起在该校攻读博士学位，经过数年的系统学习和研究，于2015年成功获得博士学位。目前，蔡峥在清华大学天文系担任副教授一职，同时兼任该系的副系主任，负责教学、科研及部分行政管理工作。
自2020年6月起，该学者于清华大学担任副教授一职。在此之前，其于2019年6月至2020年6月期间，在清华大学担任助理教授。更早的2015年8月至2019年6月，他曾在美国加州大学以哈勃学者的身份进行科研与教学工作。目前，他作为清华大学天文系的副教授，并兼任副系主任的行政职务。此外，在2021年7月9日，他还参与了励志电影纪录片《大学》的演出，展现了其在专业领域之外的多方面参与。
蔡峥于2015年在美国亚利桑那大学顺利获得博士学位。随后在2016年，他凭借出色的研究成果荣获哈勃冠名博士后学者这一重要荣誉。自2019年6月起，他正式加入清华大学天文系，成为该系教研团队的一员。他的主要研究方向聚焦于早期星系宇宙学，尤其在高红移（z = 2–7）的早期星系形成与演化、宇宙大尺度结构的观测特性、以及星系际介质的探测分析等领域取得了系列进展。他所发表的多篇学术论文，为当前星系宇宙学的理论模型提供了新颖且关键性的观测约束。在竞争极为激烈的国际大型天文观测设备使用申请中，蔡峥曾多次成功获得包括哈勃太空望远镜、ALMA亚毫米波阵列、凯克望远镜（KECK）在内的多项重要设备的可观观测时间。展望未来，他的研究计划将主要围绕两大方向展开：一是深入探索宇宙极早期的星系形成与宇宙学演化过程；二是致力于发展基于人工智能技术的海量光谱数据高效分析方法。此外，他也积极投身于下一代6.5米宽视场光谱巡天望远镜的相关研制与建设工作，为该重大科学设施的推进贡献自己的力量。
蔡峥教授所领导的课题组通过一系列深入的天文观测发现，早期宇宙星际空间中重元素的起源问题，与那些大质量星系的形成和演化过程存在着极为密切的关联。这项具有重要意义的研究成果已于2021年10月正式发表在国际知名的学术期刊《自然·天文》上，该论文为长期以来困扰学界的宇宙星际空间重元素起源之谜提供了全新的研究视角和关键性见解。在此基础上，研究团队于2023年取得了进一步的突破。由清华大学天文系副教授蔡峥带领的团队，创新性地整合并分析了全波段观测数据，从而首次直接探测到在早期宇宙环境中，星系周围的气体是如何具体而微地流入星系内部的详细过程。他们的工作证实了，那些重元素（在天体物理学中通常指除氢和氦以外的所有化学元素）丰度较高的“循环内流”机制，是驱动星系内部恒星持续形成的关键动力来源。这一发现为人类理解星系作为一个复杂“生态系统”的运作方式，以及星系整体的演化历史，迈出了至关重要的一步。相关的详细研究成果已于当年5月5日以长篇研究论文的形式，在线发表于国际顶级期刊《科学》（即《科学》杂志）。
近日，一则发布于2025年7月的访谈内容引起了社会各界的广泛讨论。在这段由《瞭望东方周刊》发布的访谈中，清华大学天文系副教授蔡峥提出了一项引人深思的观点。他依据统计力学的基本原理与宇宙漫长的演化历程指出，如今生活在地球上的所有人类，在物质起源上都可以追溯至同一颗远古的星辰。我们身体中的每一个原子，实质上都是大约四五十亿年前某颗恒星发生剧烈爆炸后所抛洒出的物质产物。进一步地，蔡峥副教授援引了数学物理学中的“庞加莱重现”理论来延伸他的思考。该理论表明，在一个足够长的时间尺度下，一个封闭系统中的粒子经过近乎无穷的演化后，有可能重新回到与过去某一时刻极其相似甚至完全相同的排列状态。由此，他提出了一个颇具哲学意味的设想：如果人类所谓的“灵魂”或意识现象，本质上是由肉体中微观粒子的特定组合与运动所涌现的，那么，在“庞加莱重现”所描述的宏大宇宙周期中，这种特定的粒子组合模式便有可能在遥远的未来再次重现。这种重现，在某种程度上或许能与传统文化中所描述的“累生累世”或轮回观念产生奇妙的对应。蔡峥副教授的这一番阐释，创造性地将现代天文学、物理学的理论框架与古老的人文传统概念相连接，为公众理解“累生累世”这一充满神秘色彩的概念，开辟了一个基于科学推演与想象的全新视角。
在2024年8月，他成功荣获了第六届科学探索奖，这一荣誉是对其长期科研工作的一个重要肯定。此前，他已在2021年获得了年度学术新人奖，并得到了美国天文学会出版社（IOP）颁发的高被引作者奖，这充分体现了其研究成果在学术界产生的广泛影响力。更早之前，在2016年，他还被美国航空航天局（NASA）授予了极具声望的哈勃学者称号，这些接连不断的奖项与认可，清晰地勾勒出他在专业领域内持续而卓越的贡献轨迹。
该学者曾受邀担任包括Nature、Nature Astronomy以及The Astrophysical Journal Letters（ApJL）在内的多个国际顶尖学术期刊的审稿工作。这些期刊在各自领域内享有极高的声誉和影响力，其审稿过程通常极为严格，对审稿人的学术造诣和专业判断力有着很高的要求。能够受邀为这些刊物审稿，本身即是对其学术水平与研究视野的一种国际同行认可。