Учился в Московском геологоразведочном институте, в который поступил в 1932 году. После окончания работал в Биогеохимической лаборатории под началом В. И. Вернадского. В 1958 году получил учёную степень кандидата геолого-минералогических наук, защитив диссертацию по геохимии природных газов Восточной Сибири.
Зимой 1941—1942 годов занимался изучением свойств белых маскировочных красок с помощью изготовленного им портативного фотометра. Работа по глаукониту была представлена А. Е. Ферсманом в Президиум АН СССР в качестве кандидатской диссертации[3], но защитить её К. П. Флоренскому не пришлось, поскольку он оказался на фронте.
В 1950-е годы заинтересовался проблемой Тунгусского метеорита. Трижды проводил полевые исследования в районе Тунгусской катастрофы (1953[6], 1958 и 1961 гг.)[7]. По результатам исследований выдвинул в 1959 году гипотезу о том, что Тунгусское событие было столкновением Земли с кометой, при котором неустойчивые химические соединения, входящие в голову кометы, соприкоснувшись с атмосферным кислородом, могли среагировать, произведя взрыв. В 1961 году был назначен руководителем Тунгусской метеоритной экспедиции Комитета по метеоритам АН СССР, собравшей важные сведения с места падения. В частности, было установлено, что территория, на которой взрывом повален лес, имеет форму «бабочки». Это помогло точно установить направление полёта взорвавшегося небесного тела[8].
Лаборатория К. П. Флоренского была ответственной за выбор участков для посадки автоматических станций на Луне и планетах, имеющих одновременно и научный интерес для геологических исследований, и безопасный в инженерном отношении рельеф местности, позволяющий выполнить уверенную посадку на поверхность[11]. В частности, были обеспечены полёты станций «Луна-16», «Луна-20» и «Луна-24», доставивших на Землю образцы грунта из трёх различных по геологическому строению районов Луны. С помощью передвижных аппаратов «Луноход-1» и «Луноход-2» были проведены геологические исследования на равнинной местности в Море Дождей и Море Ясности, а также в холмистой местности на окраине лунного материка к югу от кратера Лемонье[12].
«Кирилл Павлович имел всего лишь степень кандидата геолого-минералогических наук, но без его подписи на документах ни один советский космический аппарат не летал к Луне и планетам».
С помощью газоанализаторов конструкции К. П. Флоренского, установленных на автоматической станции «Венера-4», впервые были проведены прямые определения химического состава атмосферыВенеры (1967)[14].
Установив на посадочное кольцо станций «Венера-13» и «Венера-14» асбестовую пластину, пропитанную специально подобранным реагентом (геохимический индикатор «Контраст»), К. П. Флоренский с сотрудниками в 1982 г. впервые измерили количество кислорода непосредственно близ раскалённой поверхности Венеры. Это помогло понять в какой окислительно-восстановительной обстановке находятся горные породы Венеры и как это влияет на их эволюцию[15].
По результатам изучения геологического строения поверхности Марса с помощью космических снимков, полученных в 1974 году автоматическими станциями «Марс-4» и «Марс-5» К. П. Флоренский с сотрудниками впервые установили наличие внутри крупных марсианских кратеров отложений материала, напоминающих озёрные[16]. Впоследствии, при проведении более детальной съёмки, это подтвердилось и сейчас такие участки считаются наиболее перспективными для поисков следов жизни на Марсе и исследуются с помощью марсоходов[17].
«К. П. Флоренский — уникальнейшая фигура советской жизни. <...> Он был учеником двух великих русских мыслителей XX века: своего отца П. А. Флоренского — великого религиозного мыслителя — и академика В. И. Вернадского — члена ЦК партии кадетов, великого автора учения о сфере разума на Земле, ноосфере.
Кирилл Павлович не был узким геологом, или геохимиком, или геофизиком; он был воистину философом природы, как сказали бы в старину, естествоиспытателем. Беседы с ним всегда доставляли чувство глубокого наслаждения, своего рода разговора с мудрецом. <...> По своему образу мыслей, видению мира и подходу к научным проблемам Кирилл Павлович был выдающимся естествоиспытателем».
Флоренский К. П. и др. Предварительные результаты работ Тунгусской метеоритной экспедиции 1958 г. // Метеоритика. — 1960. — Вып. 19. — С. 103—134.
Флоренский К. П. Предварительные результаты работ Тунгусской метеоритной комплексной экспедиции 1961 г. // Метеоритика. — 1963. — Вып. 23. — С. 3—29.
Флоренский К. П. Проблема космической пыли и современное состояние изучения Тунгусского метеорита // Геохимия. — 1963. — № 3. — С. 284—296.
Флоренский К. П. О начальном этапе дифференциации вещества Земли // Геохимия. — 1965. — № 8. — С. 909—917.
Виноградов А. П., Сурков Ю. А., Флоренский К. П., Андрейчиков Б. М. Определение химического состава атмосферы Венеры по данным автоматической станции «Венера-4» // Докл. АН СССР. — 1968. — Т. 179. — № 1. — С. 37-40.
Флоренский К. П., Иванов А. В., Кирова О. А., Заславская Н. И. Фазовый состав мелкодисперсного внеземного вещества из района Тунгусской катастрофы // Геохимия. — 1968. — № 10. — С. 1174—1182.
Иванов А. В., Флоренский К. П. Мелкодисперсное космическое вещество из нижнепермских солей // Астрон. вестн. — 1969. — Т. 3. — Вып. 1. — С. 45—49.
Иванов А. В., Флоренский К. П. Интенсивность выпадения мелкодисперсного космического вещества на Землю // Геохимия. — 1970. — № 11. — С. 1365—1372.
Флоренский К. П., Иванов А. В., Тарасов Л. С., Стахеев Ю. И., Родэ О. Д. Морфология и типы частиц образца реголита из Моря Изобилия // В кн.: Лунный грунт из Моря Изобилия. — М.: Наука. — 1974.
Антипова-Каратаева И. И., Стахеев Ю. И., Флоренский К. П. Оптические характеристики реголита из Моря Изобилия, Моря Спокойствия и Океана Бурь // Лунный грунт из Моря Изобилия. — М.: Наука. — 1974. — С. 496—500.
Флоренский К. П., Иванов А. В., Базилевский А. Т. Роль экзогенных факторов в формировании лунной поверхности // Космохимия Луны и планет. — М.: Наука. — 1975. — С. 439—452.
Флоренский К. П., Базилевский А. Т., Бурба Г. А. Геолого-морфологический анализ района посадки станции «Луна-24» // Докл. АН СССР. — 1977. — Т. 233. — № 5. — С. 936—939.
Флоренский К. П., Базилевский А. Т., Зезин Р. Б. и др. Геолого-морфологические исследования лунной поверхности // Передвижная лаборатория на Луне — Луноход-1 / Ред. Виноградов А. П. — М.: Наука. — 1978. — С. 102—135.
Флоренский К. П., Полосухин В. П., Базилевский А. Т., Конопихин А. А. Геология и геоморфология района посадки автоматической станции «Луна-20» // Грунт из материкового районa Луны. — М.: Наука. — 1979.
Флоренский К. П., Базилевский А. Т., Пронин А. А., Бурба Г. А. Результаты геолого-морфологического анализа панopaм Beнepы // Первые панорамы поверхности Венеры / Ред. Келдыш М. В. — М.: Наука. — 1979. — С. 107—127.
Флоренский К. П., Базилевский А. Т., Бобина Н. Н. и др. Поверхность Марса // Поверхность Марса. — М.: Наука. — 1980. — С. 107—149.
Флоренский К. П., Николаева О. В., Волков В. П. и др. Об окислительно-восстановительных условиях на поверхности Венеры по данным геохимического индикатора «Контраст» на станциях «Венера-13» и «Венера-14» // Космич. исслед. — 1983. — Т. XXI. — Вып. 3. — С. 351—354.
Флоренский К. П. Где произошло Мамаево побоище? // Природа. — 1984. — № 8 (828). — С. 41-47.[1]
Florensky C. P., Ronca L. B., Basilevsky A. T. Geomprphic degradations on the surface of Venus: An analysis of Venera 9 and Venera 10 data // Science, 1977, vol. 196, No 4292, p. 869—871.
Florensky C. P., Ronca L. B., Basilevsky A. T. et al. The surface of Venus as revealed by Soviet Venera 9 and Venera 10 // Geological Society of America Bulletin, 1977, vol. 88, No 11, p.1537—1545[19].
Florensky K. P., Basilevsky A. T., Bobina N. N. et al. The floor of crater Le Monnier: A study of Lunokhod 2 data // Proc. Lunar Planet. Sci. Conf. 9th, 1978, p. 1449—1458[20].
Florensky C. P. et al. Venera 13 and Venera 14: Sedimentary rocks on Venus? // Science, 1983, vol. 221, No 4605, p. 57—59.
Авторское свидетельство
Флоренский К. П., Комаров Б. В., Волков В. П., Николаева О. В., Кудряшова А. Ф., Башкирова А. С., Чайкина Е. А. Авторское свидетельство СССР № 736751 «Цветной индикатор окислительно-восстановительной среды высокотемпературных газов». Приоритет 28 июля 1978. Опубл. в Бюлл. изобретений 23 мая 1986[21][22].
Орден Трудового Красного Знамени (1970) — за успешное выполнение специального задания Правительства СССР (участие в создании и запуске автоматической космической станции «Луна-16», доставившей образец лунного грунта)[23]
Медаль Ранкорна—Флоренского учреждена Европейским союзом наук о Земле в знак признания научных достижений двух выдающихся европейских планетологов — С. К. Ранкорна (Великобритания) и К. П. Флоренского. Этой медалью награждаются учёные за исключительный вклад в планетологию. Лауреаты медали Ранкорна—Флоренского: Г. Вэнке (H. Wänke, ФРГ, 1999), А. Т. Базилевский (Россия, 2000), У. Хартманн и Г. Нойкум (W. K. Hartmann and G. Neukum, США и ФРГ, 2002), В. Н. Жарков (Россия, 2004), К. Сотэн (C. Sotin, Франция, 2008), Дж. Хэд (J. W. Head, США, 2010), Т. Спон (T. Spohn, ФРГ, 2013), И. Ланжевен (Y. Langevin, Франция, 2018), Т. ван Хоолст (T. van Hoolst, Бельгия, 2019), Т. Гильо (T. Guillot, Франция, 2023)[28].
К. П. Флоренский похоронен в 1982 году на Хованском кладбище Москвы (центральная территория, участок 137а)[29].