Hägerström var son till kyrkoherden Karl Fredrik Theodor Hägerström och Augusta Maria Skarin. Även farfadern Carl Peter Hägerström var präst och kyrkoherde i Östra Tollstad. Morfadern Johan Skarin var kronofogde, och mormodern Charlotte Björn var bördig från Finland.[8]
I ett Uppsala där Erik Olof Burman präglade den filosofiska strömningen promoverades Hägerström till filosofie doktor 1893 och utnämndes samma år till docent i praktisk filosofi. Han var i flera år tillfälligt förordnad på professuren i samma ämne, tills han 1911 utnämndes till ordinarie professor, vilket han förblev till 1933.
Axel Hägerström gifte sig 1899 med Esther Anna Amalia Nyander. Makarna blev svärföräldrar till Sten Waller och morföräldrar till John Waller. De är begravna på Uppsala gamla kyrkogård.
Hägerström var en originell tänkare, vars filosofiska ståndpunkt påverkats mera av den tyska transcendentalfilosofin än av den närmast föregående eller samtida svenska idéströmningarna. Han bestämde filosofins uppgift som uppvisande och klargörande av det självnödvändiga. Detta utgörs av den logiska nödvändigheten, på vilken all kunskap ytterst måste vila, även vissheten om medvetandets egen verklighet.
Denna logiska nödvändighet, som inte får identifieras med det mänskliga tänkandets lag, är enligt Hägerström ensamt det absoluta. Han ville icke ansluta sig till den så kallade idealismen i vanlig mening, som gör personligheten som sådan till det absoluta, och erkände heller icke skillnaden mellan väsen och fenomen i betydelsen av absolut verklighet och grad av verklighet. En grad av verklighet skulle på samma gång innebära grad av overklighet, men det overkliga är ingenting. I denna mening tillerkände därför Hägerström ej personligheten någon högre verklighet än naturen. På sådant sätt torde man kunna antyda Hägerströms avståndstagande till exempel från den boströmska filosofin, utan att det är möjligt att här i korthet egentligen ge någon föreställning om hans egen positiva åsikt.
Som akademisk lärare utövade Hägerström ett ej ringa inflytande och kan i viss mån sägas bland sina lärjungar ha bildat en "filosofisk skola", den så kallade Uppsalafilosofin. I likhet med sin lärjunge Adolph Phalén tog Hägerström avstånd från subjektivism; hans kritik därom var hans viktigaste bidrag till kunskapsteorin. Han är dock främst ihågkommen för sina bidrag till värdeteorin. Axel Hägerström är den främste företrädaren för den värdeteoretiska uppfattning som kom att kallas "värdenihilism". Enligt denna är en moralisk föreställning varken sann eller falsk. Moraliska omdömen saknar sanningsvärde eftersom de (enbart anses) ha en emotiv funktion. Detta medför också att etiken inte är en lära i moral, utan enbart en lära om moralen.
Ernst Cassirer, Axel Hägerström. En studie i samtida svensk filosofi, Thales.
Silvana Castignone, La macchina del diritto: il realismo giuridico in Svezia, Volume 14 of Diritto e cultura moderna, Edizioni di Comunità, 1974, ISBN 8824501214, ISBN 9788824501217.
Martin Fries, Verklighetsbegreppet enligt Hägerström, En systematisk framställning av grundtankarna i Hägerströms kunskapsteori med särskild hänsyn till hans lära om verklighetsbegreppet, Uppsala Universitets Årsskrift 1944:3.
Jarl Hemberg, Religion och metafysik: Axel Hägerströms och Anders Nygrens religionsteorier och dessas inflytande i svensk religionsdebatt, Studia doctrinae Christianae Upsaliensia, Acta Universitatis Upsaliensis, Uppsala, 1966, ISSN 0585-508X; 4.
Liborio L. Hierro, El realismo jurídico escandinavo: una teoría empirista del derecho, Torres, 1981, ISBN 8473661354, ISBN 9788473661355.
Staffan Källström, Den gode nihilisten: Axel Hägerström och striderna kring uppsalafilosofin, Stockholm, Rabén & Sjögren, 1986.
Ernst Logren, Huvuddragen av Hägerströms flosofi, Akademisk avhandling, Uppsala, 1944.
Max Lyles, A Call for Scientific Purity. Axel Hägerström's Critique of Legal Science, Institutet för rättshistorisk forskning, 2006.
Thomas Mautner, Vägledning till Hägerströmstudiet, Skrifter utgivna av kungl. humanistiska vetenskaps-samfundet i Uppsala 49, Almqvist & Wiksell International, 1994.
Konrad Marc-Wogau, Studier till Axel Hägerströms filosofi, Stockholm 1968.
Gotthard Nygren, Religion och sanning: Studier i Axel Hägerströms religionsfilosofi med särskild hänsyn till hans kritik av dogmatiken, Acta Academiae Aboensis, Åbo, 1968.
Bo Petersson, Axel Hägerströms värdeteori, Filosofiska studier utgivna av filosofiska föreningen och filosofiska institutionen vid Uppsala Universitet, nr 17, Uppsala 1973.
