Han var søn af Matthias Numsen Blytt (1789-1862), der også var botaniker, og udgav Norges Flora i 1861. Efter farens død i 1862 bad Parlamentet Axel om at færdiggøre Norges Flora. Bind 2 og 3 blev udgivet i 1874 og 1876, mens han fra 1863 arbejdede som konservator ved Universitetet i Oslo, og fra 1880 som professor. Han fortsatte sin faders arbejde med den norske flora. I dag er han bedst kendt for sin teori fra 1876 om indvandring af den norske flora. I sin teori inddeler Blytt norske planter i seks grupper, der er indvandret i forskellige klimaperioder. Meget af denne teori viste sig senere at være forkert, men det blev grundlaget for Rutger Sernanders arbejde, der udviklede sig til hvad der nu kaldes Blytt-Sernanders klimavekslingsteori (eller Kronozoner). Både far og søn blev læst af og påvirkede Charles Darwin. Efter studierejse til Tyskland i 1877-78 forskede han mest i svampe.[3]
Axel Blytt (1869), Om Vegetationsforholdene ved Sognefjorden, Cristiania: Johan Dahl, s. 223, hentet 13. maj 2018 - Med et tillæg af N. Wulfsberg og Chr. Stabell. Fra hans reiser 1864, 1865 og 1867 (norsk)
Mathias Numsen Blytt og Axel Blytt (1876), Norges Flora, vol. 3 bind, Cristiania: Brøgger & Christie, s. 1348, hentet 13. maj 2018 - M.N. Blytt skrev bind 1 (1861), A. Blytt bind 2 og 3. (norsk)
Axel Blytt (1876), Forsøg til en Theorie om Indvandringen af Norges Flora under vexlende regnfulde og tørre Tider(norsk)
