נולד למרדכי אזולאי בפאס שבמרוקו, למשפחה שעל פי המסורת מקורה בחבל קסטיליה שבספרד. בשנת שס"ו (1606) לערך, בעקבות צרות שעברו יהודי פאס משכניהם המוסלמים, וכן רעב ומגפות, החליט לעלות לארץ ישראל. בדרכו ארצה, טבעה האונייה עם כתביו, אך הוא ניצל. כאות תודה לקב"ה החל לצייר מאז את חתימתו בצורת אונייה.
עם הגעתו ארצה התיישב בחברון. בשנת 1619 (ה'שע"ט) נאלץ לעזוב את העיר ולעבור להתגורר בירושלים, בשל מגפת דבר שפרצה בחברון. לאחר תקופה בירושלים, פרצה המגפה גם בה, אז עזב את העיר ועבר להתגורר בסביבות העיר חברון לתקופה קצרה, שם נדר נדר שאם יזכה לשוב לעירו חברון יפרסם בה את חידושי התורה שכתב במשך השנים "בשקידות העיון ובטירחא יתירה". הישועה הגיעה לו ממקום אחר, כאשר פסקה המגפה בעזה . בי"ט אב אותה שנה עבר רבי אברהם להתגורר זמנית בעיר, ושם כתב את ספריו "חסד לאברהם" ("לזכור חסדי ה' אשר גמלני ומחרב מלטתני") ו"בעלי ברית אברם". בעיר שימש אז המשורר רבי ישראל נג'ארה כרב הקהילה היהודית, שאף כתב שיר קצר לכבוד אחד מספריו. עם סיום המגפה חזר לחברון, שם בילה את שארית חייו.
למד את תורת הקבלה אצל רבי חיים ויטאל, וגם עם בנו, רבי שמואל ויטאל. הושפע רבות גם מתורת הקבלה של הרמ"ק.
לפי המסופר בהקדמת הספר אוצרות חיים, רבי אברהם אזולאי ורבי יעקב צמח נסעו לקברו של רבי חיים ויטאל בסוריה, שם עשו ייחודים עד שקיבלו מרבי חיים ויטאל רשות לחפור בקברו ולהוציא משם את כתביו הגנוזים. אחד הכתבים שהוצאו היה הספר אוצרות חיים, שהוא בעצם מהדורה בתרא לספר עץ חיים.
בספריו מתאר פעמים רבות את המעלות הרוחניות של הישיבה בארץ ישראל, ובפרט בעיר חברון.
חתימתו
מסופר כי בדרכו לארץ ישראל נקלעה הספינה לסערה בים התיכון והתפרקה, כל רכושו אבד ועמו כל כתביו, ואך נפשו נותרה לו לשלל בדרך נס. כהוקרה על הנס שינה את חתימתו לחתימה בצורת ספינה, וכך נהגו צאצאיו מספר דורות אחריו, וביניהם נינו רפאל יצחק זרחיה אזולאי ובן נינו החיד"א[2].
פטירתו
על פטירתו נפוצה אגדה, שמופיעה גם בספר "זיכרון ירושלים"[3]. לפי המסופר, בשנת ה'ת"ד (1643), בא פחה מאיסטנבול לבקר בחברון ובמערת המכפלה, וכשהציץ פנימה למערה התת-קרקעית נפלה חרבו היקרה לתוכה. הפחה הוריד אל המערה את משרתיו באמצעות חבלים, אולם הם מתו לפני שהספיקו להשיב את החרב. בשל כך גזר על היהודים להיכנס להוציא את החרב מהמערה. היהודים ערכו גורל, ורבי אברהם אזולאי נבחר לבצע את המשימה. הוא טבל במקווה ובמשך לילה שלם למד ועסק בקבלה. לקראת הבוקר ביקש מחבריו שיתפללו עליו שלא יאונה לו רע והלך למערה, שם קשרו אותו בחבל וירד פנימה. לאחר שמצא את החרב, קשר אותה אל החבל והחזירה למעלה. הוא נכנס עמוק יותר למערה, שהיא אחד מפתחי גן עדן, וראה שם את אליעזר עבד אברהם. זה האחרון הובילו פנימה אל גן עדן, ושם ראה את האבות. בשל הפחד שאפף אותו, הוא התעלף, ולאחר שהריח בשמים, קם וסיפר לאבות על סיבת בואו. מכיוון שראה כי זהו גן עדן, לא רצה לצאת מתוכו, והאבות אמרו לו ש"זה אינו אפשר. עכשיו צא ומחר אתה עמנו". רבי אברהם אזולאי הועלה מהמערה בחבלים, ושב לביתו שמח, וכל הלילה דרש בפני חבריו בקבלה. עם שחר טבל במקווה, לבש תכריכים, קרא "שמע ישראל", ונפטר. בן נינו רבי חיים יוסף דוד אזולאי לא מזכיר את האגדה בחיבוריו.
כתב חיבורים רבים בנגלה ובנסתר. שמו יצא בעיקר הודות לתפוצתם הרחבה של ספריו הקבליים (בפרט הספר "חסד לאברהם"), שנדפסו לאחר פטירתו. בעשרות השנים האחרונות נדפסו גם ספריו בהלכה ובמשנה.
זהרי חמה - ביאור על הזוהר קיצור ספר ירח יקר לרבי אברהם גלאנטי (תוספת והשלמה לאור החמה).
חסד לאברהם - ספרו המפורסם ביותר
כנף רננים - על כוונות האר"י
מעשה חושב - על כוונות האר"י (כנראה ח"ב מכנף רננים)
קריית ארבע ג' חלקים:
אור הלבנה - הגהות על הזוהר. בהקדמתו לספר אור החמה כתב ר' אברהם כי ספר אור הלבנה ה'וא המאור הקטן המאיר לאדם ה הולך באשון חשך הטעיות וחילוף הנוסחאות אשר נפלו בספר הזוהר'. חלקו של הספר המתייחס לזוהר בראשית נדפס בפשעמישל בשנת 1899.
אור החמה – פירוש על ספר הזוהר[4]. הספר כולל סיכומים של ארבעה פירושים קודמים על הזוהר: א. פירוש ר' משה קורדוברו (הרמ"ק); ב. פירושו של ר' חיים ויטל (הרח"ו), אשר כלשונו של ר' אברהם 'חידש הוא נר"ו קודם שלמד עם האלהי הרי"א (הר' יצחק [לוריא] אשכנזי, הוא האר"י) זלה"ה', ג. פירושו של ר' אברהם גאלנטי, תלמיד מובהק של הרמ"ק; ד. פירוש אנונימי. על פי תיאורו של ר' אברהם אזולאי בהקדמתו לספר פירושים אלו הם 'לשונות הזוהר הבלתי עמוקים', או 'פשטי הזוהר', ועם זאת הם הכרחיים, שכן הם משמשים כסולם לעלות בו אל עולם הקבלה, כמתואר בשיר הפותח את ספר אור החמה
אור הגנוז – פירוש לשונות הזוהר העמוקים על דרך הסוד, כלומר על פי קבלת האר"י, כפי שנכתבו על ידי האר"י עצמו או על ידי תלמידו המובהק, ר' חיים ויטאל . ספר זה נחשב אבוד אולם חלק ממנו (הפירושים לזוהר בראשית, ג ע"בֿ-רלה ע"א) נתגלה על ידי רונית מרוז בכתב יד ניו יורק, בית המדרש לרבנים, Mic 2155.[5]