Ο Θεόδωρος Αφεντούλης γεννήθηκε το 1824 στη Ζαγορά του Πηλίου. Ολοκλήρωσε τις εγκύκλιες σπουδές του στην Ευαγγελική Σχολή της Σμύρνης. Ενεγράφη στην Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου Αθηνών (τότε Οθώνειο Πανεπιστήμιο) και έλαβε το διδακτορικό του δίπλωμα το 1843. Στη συνέχεια μετέβη στην Βιέννη και στο Μόναχο για μετεκπαίδευση, όπου εκεί απέκτησε δεύτερο διδακτορικό δίπλωμα (1846). Σπούδασε για δύο χρόνια στο Παρίσι και στη Βουδαπέστη. Το 1848/1849 εκλέχτηκε αρχικά Υφηγητής και το 1852 έκτακτος Καθηγητής Παθολογικής Ανατομίας στην Ιατρική Σχολή Αθηνών για να διδάσκει το νέο μάθημα της Γενικής Μικροσκοπικής Ανατομίας. Το 1854/1855 εξέδωσε το τρίτομο σύγγραμμά του Στοιχεία Παθολογικής Ανατομίας. Το 1856 διορίσθηκε έκτακτος Καθηγητής και το 1862 Καθηγητής Φαρμακολογίας. Επίσης, διετέλεσε Διευθυντής των εργαστηρίων Παθολογικής Ανατομίας (1852-1863). Με το έργο του έθεσε τα θεμέλια της σύγχρονης Φαρμακολογίας. Κλασσικό σύγγραμμα αποτελεί η τρίτομη Φαρμακολογία, ήτοι περί Φύσεως και Δυνάμεως και Χρήσεως Φαρμάκων (1875) και τα Στοιχεία Επιστημονικής Φυτολογίας (1887). Πέραν των ανωτέρω δημοσίευσε και διάφορα λογογραφικά κείμενα και ποιήματα. Το 1882 ανέλαβε και τη διδασκαλία της Βοτανικής, μετά την αποχώρηση του Καθηγητή της Βοτανικής Θεόδωρου Ορφανίδη (1817-1886). Το 1863 διετέλεσε αντιπρόεδρος της Β΄ Εθνοσυνέλευσης. Διετέλεσε Κοσμήτωρ της Ιατρικής το 1865 και το 1891 και Πρύτανης το 1887. Ως πρύτανης εισηγήθηκε και πέτυχε να εγκριθεί το σχέδιό του για ίδρυση Πανεπιστημιακού Γυμναστηρίου με λουτρά και Αναγνωστηρίου στη λέσχη των φοιτητών. Τέλος, ήταν διακεκριμένο μέλος της Μεγάλης Στοάς της Ελλάδος.