ศาสตราจารย์ สกล พันธุ์ยิ้ม หรือ ศาสตราจารย์ ดร.สกล พันธุ์ยิ้ม เป็นบุตรคนที่ 4 ในจำนวน 6 คน ของนายเจริญ และนางสอาด พันธุ์ยิ้ม สมรสกับนางพูนพันธ์ (อัตตะนันทน์) ธิดาของจอมพลเกรียงไกร อัตตะนันทน์ และคุณหญิงกานดา อัตตะนันทน์ มีบุตร 3 คน คือ นายธีรธร นายก่อพร และ นายธัชทร พันธุ์ยิ้ม

ประวัติการศึกษา

• ประถมศึกษาจากโรงเรียนวัดป่าโมกข์ อำเภอป่าโมก จังหวัดอ่างทอง
• มัธยมต้นจาก โรงเรียนปาโมกข์วิทยาภูมิ
• มัธยมปลายจาก โรงเรียนเทพศิรินทร์ และโรงเรียนเตรียมอุดมศึกษา
• หลังจากเข้าศึกษาเตรียมแพทยศาสตร์ อยู่ 2 ปี ได้รับทุนรัฐบาลไทย (ก.พ.) ไปศึกษา ณ สหรัฐอเมริกา
  • พ.ศ. 2510 - ปริญญาตรี สาขาชีวเคมี จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์ เมืองเบิร์กลีย์ สหรัฐอเมริกา
  • พ.ศ. 2514 - ปริญญาเอก สาขาชีวเคมี จากมหาวิทยาลัยไอโอวา เมืองไอโอวาซิตี สหรัฐอเมริกา
• พ.ศ. 2544 - ปริญญาดุษฎีบัณฑิตกิตติมศักดิ์ สาขาชีวเคมี จากมหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์