Narodil se 10. 7. 1940 v Rokytnici u Přerova. Absolvoval Přírodovědeckou fakultu na Univerzitě Palackého v Olomouci v oborech matematika – fyzika. V letech 1961–1964 působil jako středoškolský učitel na Střední průmyslové škole textilní v Ústí nad Orlicí. Svou profesní kariéru na UP začal v roce 1964 jako asistent na Přírodovědecké fakultě UP Olomouc, poté zde působil jako odborný asistent. V letech 1990–1997 byl na téže fakultě docentem a v roce 1998 zde získal profesuru (obor Fyzika kondenzovaných látek a akustika).

Tento významný olomoucký vědec v oboru experimentální fyziky zastával v letech 1997 až 2000 a 2006–2010 post rektora olomoucké univerzity, dvakrát byl rovněž zvolen děkanem Přírodovědecké fakulty UP Olomouc. (1993 až 1997; 2003–2006).

Dlouhá léta byl členem Vědecké rady UP, Vědecké rady Masarykovy univerzity a Vědecké rady Mendlovy univerzity v Brně, v letech 2006 až 2010 byl členem Akademického sněmu Akademie věd ČR, členství má i v jiných odborných a akademických institucích (např. český komitét IUPAB, Jednota českých matematiků a fyziků, Fyzikální společnost JČMF, ze zahraničních je např. členem americké Biophysical Society, American Association for the Advancement of Science).

Profesor Dvořák je také od roku 2010 prvním prorektorem olomoucké univerzity pro regionální rozvoj.

Svůj zájem soustředil především na téma luminiscence anorganických materiálů, optických vlastností tekutých krystalů a biofyzikální procesy ve fotosyntéze. Je podepsán pod mnoha skripty, odbornými i populárními pracemi, dosud publikoval přes 60 prací ve vědeckých časopisech a sbornících.