После смерти отца воспитывалась своим дядей в Санкт-Петербурге. В 1900 году окончила математическое отделение физико-математического факультета Высших женских курсов и в 1901—1902 годах вела практические занятия по математике. В 1902 году была направлена на стажировку в Гёттингенский университет, где слушала лекции Д. Гильберта и Ф. Клейна. Там же она познакомилась со своим будущим мужем Паулем Эренфестом, за которого 21 декабря 1904 года вышла замуж. У них было две дочери и два сына; одна из дочерей, Татьяна Павловна Эренфест-Аарден[1] (1905—1984), также стала математиком.
В 1907 году Т. А. Афанасьева вместе с семьёй приехала в Петербург, а в 1912 году они уехали в Голландию, где П. Эренфест получил место профессора в Лейденском университете.
Участники петербургского кружка физиков, 1912. Сидят (слева направо): П. Эренфест, А. Иоффе, Д. Рождественский, Т. Афанасьева-Эренфест. Стоят: В. Чулановский, Г. Вейхардт, Л. Исаков, Г. Перлиц, В. Бурсиан, Я. Шмидт
Лейден, лаборатория Kamerlingh-Onnes, 1926. Татьяна и Пауль Эренфест в заднем ряду справа
Татьяна с дочерью Галинкой (1910—1979) в 1916 г.
Павлик и Галинка с А. Эйнштейном, около 1930 г.
Дочь Татьяна ван Аарден-Эренфест (1904—1984) в 1977 г.
Дом Эренфестов в Лейдене, спроектированный Татьяной Афанасьевой
Мемориальная доска на доме Эренфестов (установлена в 1971 г.): Здесь жил и работал профессор Эренфест
Мемориальная доска на доме Эренфестов: Его жена Татьяна Афанасьева, намного опередившая свое время, открыла этот дом людям и идеям
Ehrenfest-Afanassjewa T. Zur Axiomatisierung des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik (нем.) // Zeitschrift für Physik. — 1925. — Vol. 33, Nr. 1. — P. 933–945.
Ehrenfest-Afanassjewa T. Berichtigung zu der Arbeit: Zur Axiomatisierung des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik (нем.) // Zeitschrift für Physik. — 1925. — Vol. 34, Nr. 1. — P. 638.
Афанасьева-Эренфест Т. А. Необратимость, односторонность и второе начало термодинамики (рус.) // Журнал прикладной физики. — 1928. — Vol. 5, № 3–4. — P. 3—30.
Гельфер Я. М. История и методология термодинамики и статистической физики. — 2-е изд., перераб. и доп.. — М.: Высшая школа, 1981. — 536 с.
Свиридонов М. Н. Развитие понятия энтропии в работах Т. А. Афанасьевой-Эренфест (рус.) // История и методология естественных наук. Выпуск X. Физика. — Издательство МГУ, 1971. — P. 112—129.
