Сергей Иванович Кузнецов родился в семье художника-архитектора Ивана Сергеевича Кузнецова в Москве. Официальные биографии содержат неправильное место рождения (село Порецкое) и происхождение «из крестьян» — эти изменения были сделаны после революции с целью получить высшее образование в условиях дискриминации против детей русской интеллигенции. Крестьянином из села Порецкое на самом деле был отец Кузнецова.
Кузнецов в основном работал в области водной микробиологии (микробиологические процессы как основной фактор кислородного режима озёр; роль микроорганизмов в круговороте веществ в озёрах; применение радиоактивных изотопов углерода и серы для изучения интенсивности процессов круговорота веществ в водоемах) и геологической деятельности микроорганизмов (в нефтяных месторождениях, при образовании и разрушении месторождений серы и сульфидных руд).
Кузнецов С. И. Развитие идей С. Н. Виноградского в области экологической микробиологии. 11-е чтение им. С. Н. Виноградского. — М.: Наука, 1974. — 62 с.
Розанова Е. П., Кузнецов С. И. Микрофлора нефтяных месторождений. — М.: Наука, 1974.
Романенко В. И., Кузнецов С. И. Экология микроорганизмов пресных вод: Лабораторное руководство. — М.: Наука, 1974. — 194 с.
Горленко В. М., Дубинина Г. А., Кузнецов С. И. Экология водных микроорганизмов. — М.: Наука, 1977. — 288 с.
Кузнецов С. И., Саралов А. И., Назина Т. Н. Микробиологические процессы круговорота углерода и азота в озёрах. — М.: Наука, 1985. — 216 с.
О. Б. Михайлова. Сергей Иванович Кузнецов. // Московский журнал — 2005. — № 9. — С. 23-30.
Анатолий Георгиевич Рябухин, Галина Владимировна Брянцева. Профессора Московского университета 1755—2004. Изд-во Московского университета, 2005. С. 683.
Член-корреспондент Сергей Иванович Кузнецов (1900—1987) // Микробиология, Т. 68, С. 767. Наука, 1999.