Tomás Navarro Tomás nació en La Roda (Albacete) en 1884. Completó sus primeros estudios en la Roda, localidad que cambió por Villena para terminar el bachillerato. Después, se trasladó a Valencia para estudiar Filosofía y Letras y, posteriormente, a Madrid, donde terminó la licenciatura y se doctoró en Letras bajo la dirección de su maestro, Ramón Menéndez Pidal, con la tesis Notas filológicas sobre el Libro de los Emperadores, manuscrito aragonés del Gran Maestre de la Orden de San Juan de Jerusalén. Antes de esto, ya se había iniciado en la investigación filológica con documentos aragoneses medievales bajo la tutela del propio Ramón Menéndez Pidal en el Archivo Histórico Nacional.
Tras una estancia en Ávila, como miembro del Cuerpo Facultativo de Archiveros, Bibliotecarios y Arqueólogos, preparó una edición de la obra Moradas, de Santa Teresa, que inaugura la colección «Clásicos Castellano», donde también participó posteriormente con su edición de las Obras, de Garcilaso de la Vega. En 1912, consiguió una beca para estudiar en Francia, Alemania y Suiza, donde aprendió la metodología que llevará a cabo posteriormente en la realización del Atlas. A su vuelta, en 1914, dio consistencia y formación a la fonética española con la publicación de artículos y, sobre todo, su Manual de pronunciación española (1918).
Posteriormente, estuvo vinculado a Puerto Rico tras su visita a la Universidad de Puerto Rico en 1925 y en años posteriores, travesía que culmina con la publicación en 1948 de El español en Puerto Rico. También fue el creador en 1931 del «Archivo de la Palabra», cuya finalidad era recoger variantes fonéticas y formar un repositorio de las voces y acentos de los escritores, artistas y personalidades intelectuales de la época (Baroja, Unamuno, Ortega y Gasset, Menéndez Pidal, etc.). Por otra parte, por encargo expreso de Menéndez Pidal, fue el responsable del Atlas Lingüística de la Península Ibérica (ALPI), proyecto que comenzó en 1931, pero que quedó inacabado por la Guerra Civil y que se publicó finalmente en 1962. Es un trabajo fundamental para el desarrollo de la geografía lingüística en España. En 1935, como reconocimiento a su trayectoria, ingresó en la Real Academia Española con el discurso El acento castellano.
Políticamente, fue afín a la Segunda República y se exilió posteriormente en Francia durante la Guerra Civil y, definitivamente, en los Estados Unidos. Allí fue uno de los responsables de la creación de la Academia Norteamericana de la Lengua Española e influyó a filólogos norteamericanos, además de ser nombrado doctor honoris causa en Middlebury College, miembro del Hispanic Institute de los Estados Unidos y director de la «Revista Hispánica Moderna», entre otros cargos. Finalmente, murió el 16 de septiembre de 1979 en Northampton, Massachusetts (Estados Unidos), tras más de 40 años de exilio.
De su vasta producción, destacan sobre todo el Manual de pronunciación española, que describe la pronunciación española desde un punto de vista práctico, sencillo y enfocado a la enseñanza de ella (trata temas como algunas nociones de fonética general, la pronunciación de las vocales y consonantes, los sonidos agrupados, la intensidad, la cantidad o la entonación del español); El acento castellano, que reflexiona sobre el secreto de la fonética española en comparación con otras lenguas y sus características propias; el Manual de entonación española, que aborda de forma práctica la entonación teniendo en cuenta su aspecto idiomático y literario; Métrica española: reseña histórica y descriptiva, que recorre la historia de la métrica española, y el Atlas Lingüístico de la Península Ibérica, que es una obra pionera de geografía lingüística española que buscaba recoger las características fonéticas propias de cada lugar.