四川省仁寿县人。1932年毕业于华西协合大学，获牙医学博士学位。1932～1935年在北京协和医学院任助教。1935～1936年先后在美国明尼苏达大学和塔夫茨大学牙学院进修。回国后，在北平协和医学院任讲师，1939年晋升为副教授。1942～1945年在协和医院所属的北京市第一卫生事务所任牙科主任，主要承担中小学生的牙科保健工作。1945年9月起任北京大学医学院牙医学系教授、系主任。1947年秋，第二次赴美国，在哈佛大学考察牙医学教育，同时进修口腔正畸专业。中华人民共和国成立前夕，回到中国。中华人民共和国成立后，担任北京医学院口腔系主任兼口腔正畸科主任、一级教授，此后还兼任口腔矫形教研组主任。1954年被推选为北京市人民代表大会特邀代表。他曾担任北京医学院院务委员会委员、《中华口腔科杂志》总编辑、中华医学会理事、卫生部医学科学委员会委员和口腔医学专业委员会主任委员，并在中国科学院古脊椎动物与古人类研究所任职。1957年任龋病、牙周病全国调查委员会主任，主持制定了全国统一的调查标准。

毛燮均是中国口腔医学教育的开创人之一。1949年，他率先提出将旧的牙医学改造成现代口腔医学，推动了中国口腔医学事业迅速发展。他极力主张口腔局部要和整体相联系，口腔医学要有广泛的医学知识，而且必须与基础医学及其他相关的临床医学学科紧密联系。他认为高等口腔医学教育的目标应该是培养将现代医学基础、临床医学知识和口腔医学专业知识相结合的口腔科医师，而不应是成为只能重复一些技术操作的工匠。他主张口腔医学的年制不应少于其他医学专业。在口腔医学还不为人所知的情况下，他曾写过多篇关于口腔医学教育及口腔医学发展问题的文章，阐明自己的教育观点和学术思想，提出详尽的建议。在他的倡导下，中国口腔医学教育培养的专业人才不仅有全面的口腔医学知识，而且有扎实的医学基础及广泛的临床医学知识，促使中国的口腔医疗、教学、科研工作得以迅速发展。

毛燮均是中国口腔正畸学的创始人之一。1949年在北京大学医学院牙医学系门诊部亲自筹建了口腔正畸专科诊室。从1960年起，开始培养口腔正畸专业研究生，到1979年病故，共培养口腔正畸研究生6名。他在口腔正畸专业上取得大量科研成果，先后发表20多篇科研论文，主编了中国第一本《口腔矫形学》教科书，提出了从人类演化背景来研究口腔科学及错􀂯发生、发展的理论。1959年正式发表了错􀂯畸形新分类法，在机制方面概括了形态的长、宽、高三个方面，提出以畸形的机制、症状、矫治三结合为基础，在分类的同时就说明了机制、症状和矫治原则。这项研究获得1979年全国科学大会成果一等奖。他研究设计了多种性能良好的矫治器，其中“环托设计活动矫治器”荣获1983年国家科技发明四等奖。