یوسف ثبوتی در اول شهریور ماه ۱۳۱۱ در خانواده‌ای فرهنگی در شهر زنجان به دنیا آمد. وی پس از اتمام تحصیلات مقدماتی خود در زادگاهش در سال ۱۳۲۹ به طور همزمان در دو رشته کشاورزی و فیزیک دانشگاه تهران پذیرفته شد که به دلیل علاقه وافر به فیزیک، این رشته را برای ادامه تحصیل انتخاب کرد. ثبوتی در دوران دانشگاه با توفان‌های سیاسی شدید سال‌های ۱۳۲۹ تا ۱۳۳۳ همراه بود. وی پس از پایان تحصیلاتش در آزمون نقشه‌برداری قبول شد و به صورت رایگان به یاری دکتر حسین کشی افشار شتافت و پس از چندی با معرفی وی به «دانشگاه تورنتو» در کانادا عزیمت کرد و موفق شد که درجه کارشناسی ارشد را از آن دانشگاه دریافت کند. ثبوتی پس از آن به «دانشگاه شیکاگو» راه یافت و به تحصیل اختر فیزیک نزد استادان صاحب‌نامی هم‌چون «سابراهمانین چاندراسکار» و «اوون چمبرلین» پرداخت. او در سال ۱۳۴۲ مدرک دکتری تخصصی خود را در این رشته دریافت کرد و برای تدریس با سمت استادیاری رهسپار «دانشگاه نیوکاسل» در انگلستان شد. دکتر ثبوتی پس از مدتی به ایران بازگشت و چندی بعد با سمت دانشیاری در دانشگاه شیراز به کار مشغول شد. فعالیت وی در دانشگاه شیراز سرآغاز تحولات جدیدی در دستگاه آموزش عالی ایران بود. نظام ترمی – واحدی کنونی از دستاوردهای دکتر ثبوتی برای نظام آموزشی کشور است. وی، هم‌چنین طرح ارتقای اعضای هیئت علمی بر مبنای پژوهش‌های آنان را پیشنهاد داد و آن را در دانشگاه شیراز اجرا کرد. پایه‌گذاری دوره‌های کارشناسی ارشد در آن دانشگاه از جمله دیگر کارهای وی در دوران فعالیت در دانشگاه شیراز است. دکتر ثبوتی در سال ۱۳۴۸ در یک فرصت مطالعاتی به «دانشگاه پنسیلوانیا» رفت و ضمن تحقیقات به تدریس در آن دانشگاه پرداخت. وی پس از مدتی به ایران بازگشت و علاوه بر تدریس در «دانشگاه صنعتی شریف» در سال ۱۳۵۱ طرح تأسیس رصدخانهٔ ابوریحان بیرونی شیراز را ارائه داد. این رصدخانه در سال ۱۳۵۶ افتتاح شد. پس از آن، دوره دکتری نجوم در دانشگاه را بنیان گذاشت و زمینه تحصیلات عالی علاقه‌مندان اختر فیزیک را در دانشگاه شیراز فراهم کرد. دکتر ثبوتی با پی‌گیری‌های فراوان، «مرکز تحصیلات تکمیلی در علوم پایه زنجان» را در سال ۱۳۷۰ تأسیس کرد. هم‌چنین در ایجاد انجمن نجوم ایران در سال ۱۳۷۵ که با تلاش چند اخترشناس حرفه‌ای ایران محقق شد، نقش مهمی برعهده داشت. از استاد ثبوتی بیش از ۵۰ مقاله پژوهشی در مجلات علمی بین‌المللی منتشر شده‌است. وی در عرصه فیزیک و نجوم علاوه بر دریافت عنوان کتاب سال جمهوری اسلامی و مدال پژوهشی وزارت علوم، تحقیقات و فناوری، در سال ۲۰۰۰ میلادی به دلیل فعالیت‌های مستمر علمی به دریافت مدال ویژه آکادمی علوم جهان سوم مفتخر شد.