Édesapja Tömlő János. Anyai ágon az erdélyi örmény Retezár család leszármazottja, édesanyja Retezár Erzsébet.[6]
Felsőfokú tanulmányait a Budapesti Tudományegyetemen végezte, ahol magyar–latin szakos középiskolai tanári és bölcsészdoktori oklevelet szerzett, majd gimnáziumokban tanított, Egerben (1887–88), Székesfehérvárott (1888–93) és Budapesten (1894–1906). 1895-ben a magyar nyelvtudomány magántanárává habilitálták a Budapesti Tudományegyetemen. 1906-tól a kolozsvári, 1918-tól a pozsonyi, 1921-től a pécsiErzsébet Tudományegyetemen a magyar nyelvtudomány és az összehasonlító finnugor nyelvészet nyilvános rendes tanára. 1930-ban, 68 éves korában vonult nyugalomba.
Felesége Szladits Ilona volt, Szladits Károly (1871–1956) jogász nővére.
Munkássága
1898-ban az MTA szótári bizottsága megbízta egy nagyszótár általános tervének elkészítésével és szerkesztésével; a szótár gyűjtőmunkáit 1906-ig vezette. 1905–06-ban a Magyar Nyelv társszerkesztője. Szerkesztette és kiadta a Szamota István által kezdett oklevélszótárt. A magyar nyelvtudomány több területén munkálkodott; főleg nyelvtörténettel, etimológiával, mondattannal foglalkozott, munkásságával a nyelvművelés ügyét is szolgálta. Számos finn költő verseit és Aleksis Kivi népi drámáját fordította magyar nyelvre. A finn irodalomból fordított verseit hetilapokban, antológiákban is közreadta.
