Родился в г. Алатыре Чувашской АССР. В 1931 г. поступил в Пермский университет. В 1936 г. — ассистент кафедры морфологии и систематики растений. Занимался вопросами луговедения. Его внимание привлекли субальпийские луга Северного и Среднего Урала, а также луга в долинах горных рек Вишеры и Сосьвы. Материалы по исследованию горных лугов Вишерского Урала стали основой кандидатской диссертации (1947). С начала 1950-х гг. занялся изучением экологии прорастания семян луговых злаков. Исследования по этому вопросу были обобщены в докторской диссертации (1965).
Изучал флору Перм. обл., организовал экспедиции в ее западную и южную части. Собрал большой, свыше 13 тыс. образцов, гербарий.
Преподавательскую деятельность начал только с 1964 г., будучи доцентом, а затем профессором кафедры морфологии и систематики растений. Читал лекции по морфологии и экологии растений, геоботанике и луговедению.
С. А. Овеснов