Fill i net dels arquitectes Pere Domènech i Roura i Lluís Domènech i Montaner, respectivament, es doctorà en arquitectura. Fou arquitecte municipal de Lleida (1950).
Interessat des de petit per la natura, s’especialitzà en l’estudi dels lepidòpters diürns, dels quals reuní una col·lecció d’uns 15.000 exemplars que donà al Museu de Zoologia de Barcelona (1987). També donà al museu una col·lecció de 376 ocells dissecats. Presidí la Societat Catalana de Lepidopterologia d’ençà de la seva fundació (1978-87). Publicà en revistes especialitzades nombrosos articles sobre els lepidòpters ropalòcers.