Ferruccio Colombini è nato a Firenze nel 1947. Allievo della Scuola Normale Superiore di Pisa dal 1965. Laurea in Matematica, col massimo dei voti e lode, presso l'Università di Pisa, nel 1969 (Ennio De Giorgi relatore). Assistente ordinario di Analisi Matematica presso l'Università di Pisa dal 1969 e dal 1972 presso la Scuola Normale Superiore di Pisa. Dal 1980 Professore Ordinario di Analisi Matematica presso l'Università di Trieste prima, poi di Padova ed infine, dal 1986, presso la Facoltà di Scienze M.F.N. dell'Università di Pisa. Professore visitatore per vari periodi presso le Università di Paris 6, Paris 11, Rennes, Bordeaux, Bonn, Kyoto, Osaka, Tsukuba, Rutgers, Michigan e Imperial College.
Ha partecipato, tenendo conferenze su invito, a molti congressi internazionali. Ha organizzato numerosi convegni internazionali in collaborazione con ricercatori italiani ed esteri. Di molti di questi congressi è stato editore degli Atti pubblicati da case editrici internazionali.
Membro del comitato di redazione di riviste italiane ed estere. Membro del comitato scientifico del Convegno annuale "Journées Atlantiques - Equations aux Dérivées Partielles", del "First Joint Meeting AMS-UMI", Pisa, Giugno 2002 e del Trimestre "Phase Space Analysis of P.D.E." presso il Centro De Giorgi di Pisa, primavera 2004. Membro del "Gruppo di Ricerca" "Phase Space Analysis of P.D.E." presso il Centro De Giorgi di Pisa, insieme ad alcuni tra i maggiori studiosi in campo internazionale di tale argomento. E' inoltre membro del Laboratoire Fibonacci del CNRS Francese, istituito nel 2012 presso il Centro De Giorgi di Pisa.
L'attività di ricerca nei primi anni è rivolta a questioni di regolarità delle soluzioni di sistemi ellittici quasilineari, superfici minime ed omogeneizzazione per equazioni paraboliche ed iperboliche. A partire dalla fine degli anni '70 si è interessato in particolare di: problema di Cauchy per equazioni strettamente iperboliche a coefficienti poco regolari o debolmente iperboliche a caratteristiche di molteplicità variabile; questioni di unicità della soluzione del problema di Cauchy per vari tipi di operatori e di continuazione unica per operatori ellittici di ordine due, o superiore. Per affrontare tali argomenti si è inoltre dedicato a questioni relative ad operatori pseudodifferenziali e loro generalizzazioni. Si è anche interessato di fenomeni di blow-up per sistemi iperbolici non lineari. Negli ultimi tempi, pur continuando lo studio degli argomenti suddetti, ha inoltre affrontato lo studio di problemi di risolubilità locale per operatori non di tipo principale e di problemi di unicità della soluzione per campi vettoriali a coefficienti funzioni BV. Si è poi interessato di problemi legati alla disuguaglianza di Fefferman-Phong, quali la possibilità di esprimere una funzione nonnegativa come quadrato o somma di quadrati di funzioni di data regolarità e di problemi di scattering per equazioni delle onde a coefficienti costanti fuori di un compatto nelle variabili spaziali.
Ha pubblicato oltre 100 lavori; collabora con numerosi ricercatori di Francia, Germania, Stati Uniti, Brasile e Giappone, oltre che italiani.