Fill del polític i escriptor Rafael Folch i Capdevila, abans de la Guerra Civil de 1936-39, formà part, amb el seu germà Albert, de l’equip d’investigació de l’Institut de Fisiologia de Barcelona, dirigit per August Pi i Sunyer. Després de la Guerra Civil s’exilià a França, i més tard fixà la seva residència als Estats Units d’Amèrica. Professor de neuroquímica a la Universitat de Harvard i director d’investigacions al McLean Hospital (Belmont, Massachusetts). Investigà sobre lipoides cerebrals (ha demostrat la presència d’aminoàcids a la molècula de lipoides com les cefalines), sobre tècniques microquímiques i sobre l’àcid làctic.
El seu germà Albert Folch i Pi (Barcelona, 10 d’octubre de 1905 – Ciutat de Mèxic, 25 de gener de 1993) s’exilià a França, on fou professor de fisiologia i farmacologia a la Universitat de Tolosa de Llenguadoc. El 1942 s’establí a Mèxic, on fou professor i catedràtic (1945-88) de farmacologia a l’Instituto Politécnico Nacional de Mèxic. Posteriorment treballà als laboratoris IQFA.