Scheffer studierte Ökologie an der Universität Utrecht mit dem Abschluss 1985 und wurde dort 1992 promoviert. Danach war er am niederländischen wasserwirtschaftlichen Institut RIZA (Rijksinstituut voor Integraal Zoetwaterbeheer en Afvalwaterbehandeling). Er ist seit 1998 Professor für Aquatische Ökologie und Wasserqualitäts-Management an der Universität Wageningen.
Bei der Untersuchung der Ökologie von Süßwasserseen fand er, dass diese plötzlich von einem hypertrophen Zustand (dominiert von Algenpopulationen) in einen Normalzustand mit Artenvielfalt und umgekehrt umschlagen können (ausgelöst zum Beispiel durch kleine Veränderungen der Fischpopulation). Später wandte er das auch auf andere Ökosysteme (Savannen, Korallenriffe) an, wo er ähnliche kritische Punkte fand, und darüber hinaus auf andere Systeme (Klima, Gesellschaften).
Er ist Mitgründer eines interdisziplinären europäischen Forschungsinstituts Para Limes (ähnlich dem US-amerikanischen Santa Fe Institute).
Er hat einen h-Index von 118 (Stand Mai 2021)[2] und wird von Thomson Reuters in der Kategorie Umwelt/Ökologie als Highly Cited Researcher geführt[3], womit er in seinem Fachgebiet zu den angesehensten Wissenschaftlern zählt.
Marten Scheffer, Stephen R. Carpeter: Catastrophic regime shifts in ecosystems: linking theory to observation. In: Trends in Ecology & Evolution. Band18, Nr.12, 2003, S.648–656, doi:10.1016/j.tree.2003.09.002.
Marten Scheffer et al.: Catastrophic shifts in ecosystems. In: Nature. Band413, 2001, S.591–596, doi:10.1038/35098000.