Knoll graduierte 1973 als Bachelor of Arts an der Lehigh University. 1977 erlangte er den akademischen Grad des Ph.D. an der Harvard University mit einer Arbeit über die Paläontologie des Archaikums und frühen Proterozoikums (Studies in Archean and Early Proterozoic Paleontology). Knoll unterrichtete fünf Jahre am Oberlin College, bevor er 1982 als Professor nach Harvard zurückkehrte.
2007 – The Evolution of Primary Producers in the Sea. Falkowski, P. and A.H. Knoll, Hrsg. (Elsevier).
2004 – Life on a Young Planet: The First Three Billion Years of Evolution on Earth. (Princeton University Press). ISBN 0-691-12029-3 (mit dem Phi Beta Kappa Book Award ausgezeichnet)
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