Народився в сім'ї талановитого інженера-будівельника Франческо Золя. Рано втратив батька (1847). Дитячі та юнацькі роки провів у Ексі. З 1852 р. навчався у колежі. Після смерті батька через матеріальні нестатки сім'я 1858 р. переїхала у Париж, де Золя продовжив освіту в ліцеї. 1862 р. Золя почав працювати у бюро пакування одного із найбільших видавництв Ашетт. Праця у видавництві дала можливість Золя ознайомитися з літературним життям Парижа.
Замолоду Золя зачитувався романтиками, його кумирами були А. де Мюссе та В.Гюго. У 1864 р. Золя зібрав написані ним у різний час оповідання та новели романтичного характеру й опублікував їх під назвою «Казки для Нінон» («Contes a Ninon»). У новелах цієї збірки романтична пишномовність поєднується з майстерністю реалістичної деталі. У романі «Сповідь Клода» («La confession de Claude», 1865) ще досить відчутний романтичний елемент, проте помітна полеміка з романтизмом. Золя правдиво описує важке, безпросвітне життя юнака. До певної міри цей роман є автобіографічним твором. Роман «Марсельські таємниці»(«Les mysteres de Marseille», 1867) продемонстрував майстерність Золя-фейлетоніста, його зацікавлення соціальними проблемами.
Уже на ранньому етапі творчості Золя виступав не лише як письменник-романіст, а й як публіцист і критик. Він співпрацював з газетами «Евенман», «Фігаро», у яких публікував свої статті й етюди. У цей період Золя в літературно-критичних та мистецтвознавчих книгах «Що я ненавиджу» («Mes haines», 1866), «Мій салон» («Моп salon», 1866), «Едуард Ма»е» («Edouard Manet», 1867) розробив основні засади натуралістичної естетики. У цих працях Золя декларує принцип об'єктивності та правдивості мистецтва, вимагає від художнього твору документальної точності, а від митця — скрупульозного спостереження та вивчення дійсності. Золя визнає детермінуючу роль середовища і спадковості для особистості.
У статті «Прудон і Курбе»(1864) Золя викладає формулу мистецтва: «Твір мистецтва — це куточок природи, побачений через темперамент митця». Згодом Золя неодноразово звертатиметься до проблеми співвідношення об'єктивного (природи) і суб'єктивного (темпераменту митця) чинників творчості. Для Золя немає суперечності між вірністю натурі та виявом творчої індивідуальності. Йому були близькими творчі пошуки художників-імпресіоністів, яких він підтримував і пропагував. На думку Золя, Е. Мане — художник, котрий навчився «дивитися природі в обличчя і бачити її такою, якою вона є».
Підсумковим твором молодого Золя став роман «Тереза Ракен» («Therese Raquin», 1867) — найяскравіший взірець «фізіологічного роману», роману-експерименту. Твір написаний під впливом «Жерміні Ласерте» братів Ґонкурів. Так само, як Гонкури у своєму романі хотіли застосувати «клінічний аналіз кохання», Золя у «Терезі Ракен», за його власним зізнанням, хотів дати «клінічний аналіз докорів сумління». У центрі роману — «любовний трикутник»; традиційність сюжетної схеми підкреслює нетрадиційність потрактування вибраної теми. Поведінка головної героїні мотивується її темпераментом: у її жилах тече гаряча африканська кров, адже вона з походження креолка. Проте, маючи пристрасну та чуттєву вдачу, Тереза змушена притлумлювати свою пристрасть, одружившись зі слабкодухим нелюбом Камілем. Зустріч із Лораном і вибух грубої чуттєвої пристрасті визначають долю Терези. Прагнучи побороти перешкоди на шляху своєї пристрасті, Тереза і Лоран вбивають Каміла. Але, потерпаючи від докорів сумління та страху, у фіналі роману вони вчиняють самогубство.