Alfred Kühn war Schüler von August Weismann (Freiburg). Promotion 1908, Habilitation 1910, a.o. Professor 1914 (Freiburg), 1918-1920 Assistent bei Karl Heider (Berlin), 1920 o. Professor (Göttingen), 1937 Direktor am Kaiser-Wilhelm-Institut für Biologie in Berlin-Dahlem, 1945-1951 o. Professor in Tübingen. Er übernahm dann das von ihm nun in der Max-Planck-Gesellschaft neu aufgebaute Institut für Biologie in Tübingen und arbeitete dort zuletzt in einem ihm als Emeritus eigens noch eingerichteten Laboratorium bis wenige Tage vor seinem Tode.

Kühn überblickte das Gesamtgebiet der Zoologie ("Grundriß der allgemeinen Zoologie", von 1922 bis 1969 in 17 Auflagen erschienen) und gab wesentliche und grundlegende Anstöße auf allen ihren Gebieten. Im gleichen Jahr wie seine Dissertation (über Chromosomen bei niederen Krebsen) erschien (gemeinsam mit W. Trendelenburg) eine Arbeit über die Arbeitsweise des Labyrinths der Reptilien. 

Die Antrittsvorlesung in Berlin (1919) ordnete die Begriffe des Orientierungsverhaltens der Tiere. Er wies nach, daß Bienen Ultraviolett sehen können (mit R. W. Pohl). Weit fruchtbarer noch waren Kuhns Forschungen auf den Gebieten der Entwicklungsphysiologie und Genetik. 

Kühn suchte stets die Zusammenarbeit mit anderen Disziplinen: mit dem Physiologen W. Trendelenburg (Labyrinth-Funktionen), mit dem Physiker R. W. Pohl (UV-Sehen der Bienen), mit dem Biochemiker A. Butenandt (erste Analyse einer Genwirkkette), mit dem Chemiker Viscontini (Genphysiologie der Pterine).