Франц Стефанис родился 3 декабря 1865 года в селе Должица Петербургской губернии в семье немца-лютеранина. Его отец, Адольф Эмилий Стефанис, выращивал и продавал урожай. После рождения сына семья переехала в Ригу, а потом обосновалась в Киеве, в лютеранской общине.
В 1886 году Франц Стефанис окончил гимназию и поступил на медицинский факультет Киевского университета. Среди его преподавателей были известные биологи Петр Иванович Перемежко, Иван Федорович Шмальгаузен, Владимир Бец и Михаил Тихомиров.
В 1893 году Франц Стефанис получил диплом врача, и Михаил Тихомиров предложил ему работать на кафедре анатомии. Уже в первые годы работы Стефанис опубликовал несколько научных трудов, посвященных почечной дистопии, анатомии бронхов и ряду врожденных отклонений («уродств»). Одновременно он занимался упорядочиванием и описанием коллекции кафедры. Он собрал и систематизировал отобранные до него Александром Вальтером и Владимиром Бетсом экспонаты и дополнял их. На базе этой коллекции Стефанис решил открыть учебный музей. Музей для студентов открылся в 1900 году.
В 1902 году Стефанис защитил диссертацию и стал доктором медицины. Тогда же он начал читать лекции студентам, а в 1907-м его выбрали профессором кафедры анатомии. В новой должности он многое изменил. Например, поставил изучение периферической нервной системы после курса о центральной. Сейчас анатомия нервной системы преподается именно в такой последовательности. Стефанис приобрел для кафедры современную оптику, сделал рентгеновский кабинет. На этой кафедре в течение нескольких семестров изучал анатомию писатель Михаил Булгаков. Потом он упомянет свой опыт и здание университета в «Белой гвардии».
«Как воспринимали его студенты того времени? Человек среднего роста, худощавый, с правильными тонкими чертами лица, широкой черной бородой и карими глазами. Хромал на левую ногу, много курил. К студентам относился доброжелательно, охотно с ними общался, но не допускал фамильярности»,— вспоминал о Франце Стефанисе киевский врач Евгений Букреев, однокурсник Булгакова.
Будучи профессором, Стефанис продолжал научную работу. Он первым подробно исследовал лимфатические сосуды желудка и почек человека и создал их классификацию. Он препарировал глубокую лимфатическую сеть желудка, проследил расположение сосудов до лимфатических узлов и провел микроскопическое исследование лимфатических капилляров в слизистой и мышечной оболочке желудка. Разработал систему изучения лимфы и создал прибор для инъекций в лимфатическую систему. Он детально описал лимфатические сосуды ряда отдельных органов и продемонстрировал, что лимфатическая система связывает все эти органы между собой. Первым свидетельством этого стала его работа о связи лимфатических сосудов желудка с лимфоузлами задней брюшной стенки. Позже он обнаружил связь органов желудочно-кишечного тракта с грудным лимфатическим протоком.
Последним законченным трудом Стефаниса стала монография по лимфатической системе печени. Он начал изучение лимфатической системы легких, но заболел и умер в 1917 году, не закончив ее.
«Вклад в науку Стефаниса — детальное изучение лимфатической системы некоторых органов, он подробно изучил желудок, почку, он изучил печень. И начал изучать легкие. Он не был практикующим врачом. Он был исследователь, трудоголик… Сейчас таких людей называют “ботаниками”. Он был самоотверженным ученым, я застал таких. Я видел таких людей на кафедре анатомии, когда был аспирантом»,— говорит о нем профессор Юрий Чайковский, автор монографии о профессоре Франце Адольфовиче Стефанисе.