Moesz Rudolf és Vogel Sarolta fiaként született. Alapfokú iskoláit Aranyosmaróton végezte, majd négy éven át a selmecbányai evangélikus líceum tanulója volt, ahol a botanikus és entomológus Cserey Adolf is tanárai közé tartozott. Később a körmöcbányai reáliskola tanulója lett. Felsőfokú tanulmányait a Budapesti Tudományegyetemen végezte (rövid műegyetemi kitérővel). A növénytan igen érdekelte, de épp annyira érdekelte az ásványok világa és a geológia. Érdeklődését észrevette és erősítette Szabó József, az ásványtan és földtan tanára. Tanári oklevelét 1897-ben szerezte meg. Szabó József halála után Krenner József tanársegédként maga mellé vette. Mellette 1895-1899-ig dolgozott, közben több kristálytani munkája is megjelent. Rombauer Emil, a brassói főreáliskola igazgatója természetrajzi tanári állásra hívta meg Brassóba, ahol 1899-1906-ig működött.[5]1906-ban a Magyar Nemzeti Múzeum növénytárához került munkatársként, 1911-től igazgatóőrként dolgozott.[6] 1907-ben a budapesti egyetemen megszerezte doktori oklevelét. A növénytár vezetője, Filarszky Nándor a gombagyűjteményt bízta a fiatal Moeszre, aki sokat dolgozott annak fejlesztésén és rendszerezésén. 1915-ben a mikológiaegyetemi magántanára lett, az 1919. évi első kommunista diktatúra során pedig a budapesti egyetem Növényrendszertani Intézetének vezetőjévé nevezték ki az onnan elmozdított Tuzson János helyére. A Tanácsköztársaság bukását követően magántanári címét megvonták, de mintegy kárpótlásul 1920-ban a Királyi Magyar Természettudományi Társulat Növénytani Szakosztályának elnökévé választották. 1929-ben a Magyar Nemzeti Múzeum növénytárának igazgatója lett, és ezt a tisztséget töltötte be 1934. évi nyugdíjba vonulásáig. A tudományos gyűjtő- és rendszerező munkát idős korában sem hanyagolta el. A második világháború végórájában nagy veszteség érte Moeszt és a magyar botanikát: a bombázások során könyvtárával és feljegyzéseivel együtt elpusztult a lakása, valamint az áldozatos munkájával bővített növénytári gombagyűjtemény is. Egyetemi tanári címét csak a második világháborút követően, 1945-ben kapta vissza. Ekkor – élete alkonyán – léphetett csak az akadémikusok sorába is. Gyomorrákban hunyt el. Felesége Grabocsay Ilona Katalin Adolfin volt.
Szabó József, az ásványtan és földtan tanárának halála után Krenner József tanársegédként maga mellé vette. Mellette 1895-1899-ig dolgozott, közben több kristálytani munkája is megjelent. A brassói főreáliskola igazgatója természetrajzi tanári állásra hívta meg Brassóba, ahol 1899-1906-ig működött.Tudományos pályája elején főként ásványtannal és kristálytannal foglalkozott, majd a Brassón töltött években
fordult érdeklődése a mikroszkopikus gombák és a hidrobiológia felé. Az 1900-as években – már a növénytár munkatársaként – figyelmét kizárólag a gombáknak szentelte. Pályája során mintegy 160 gombafajt és két virágos növényt írt le. Életműve úttörő jelentőségű a mikrogombák kutatása terén, behatóan foglalkozott a gombák okozta növénybetegségekkel is (fabontó gombák, gubacsok, üszöggombák stb.), amivel nemzetközi hírnevet szerzett magának. Gombarendszertani eredményeit az 1925–1941 között négy kötetben megjelenő, Fungi Hungariae című összefoglalásban adta közre. A Botanikai Közlemények melléklapjaként szerkesztésében jelent meg 1913–1938 között a Mykológiai Közlemények. Közleményeit rendszerint saját maga illusztrálta már az 1900-as évek elejétől fogva. A magasabb rendű növények vizsgálatával sem hagyott fel, ismertek florisztikai és növényföldrajzi tanulmányai is. Az 1910-es évekbenErdélyben, Bars vármegyében, a Száva mentén és Lengyelországban is botanizált, és rámutatott, hogy a Kárpátok déli előhegyein számos pannóniai xeroterm (posztglaciális melegkedvelő) növény északi elterjedési határa egybeesik a szőlőkultúra északi kiterjedésével. Moesz bekapcsolódott a magyar antibiotikum-kutatásba is.
Tudományos eredményei elismeréseként 1945-ben a Magyar Tudományos Akadémia levelező tagjává választotta.
Tiszteletére két gombanemzetséget neveztek el, valamint több növény- Ranunculus moesziiSoó, Acta Bot. Acad. Sci. Hung. 10: 233 (1964)[7] - Moesz boglárkája; gomba- Moesziomyces bullatus /J. Schröt./ Vánky, Bot. Notiser 130(2): 133 (1977)[8] - pázsitfűfélék (Poaceae) magüszke[9]; és állatfajt -Eriophyes moeszi Rainiss, 1940 erjesztő gubacsatka[10]).
Adatok az Aldrovanda vesiculosa L. ismeretéhez, Budapest, 1907.
Néhány bevándorolt és behurcolt növényünk, Budapest, 1909.
A rétyi Nyír növényzete, Budapest, 1910.
Adatok Bars vármegye flórájához, Budapest, 1911.
Magyarország gombaflórája – Fungi Hungariae I–IV., Budapest, 1925–1941.(I. Myxomycetes Folia Crypt. 1925, II. Archimycetes, Phycomycetes, Ann. Mus. Nat. Hung. 1938; III. Ascomycetes, Ann. Mus. Nat. Hung. 1939; IV. Uredinae Ann. Mus. Nat. Hung. 1940, 1941)
↑PIFKÓ Dániel: 2019. Botanikai élet a dualizmus kori Magyarországon (1867–1918) II. Kulturális és tudományos intézmények. Botanikai Közlemények 106(1): 1–40 (2019) DOI: 10.17716/BotKozlem.2019.106.1.1 https://ojs.mtak.hu/index.php/BotKozlem/article/view/14342/11776
↑Soó, R. 1964. Die Ranunculus auricomus L. emend. Korsch Artengruppe in der Flora Ungarns und Karpaten I. Acta Botanica 10(1-2): 221-237.o.
↑Vánky Kálmán: 2004. Az üszöggombák változatos világa és új osztályozása. Moeszia-Erdélyi gombász Mycological Journal. Sepsiszentgyörgy 2:2 3-17.o.
↑Ripka, G. 2008. Additional data to the eriophyoid mite fauna of Hungary (Acari: Prostigmata: Eriophyoidea). Acta Phytopathologica et Entomologica Hungarica. 43:1 143-161.
Magyar tudóslexikonA-tól Zs-ig. Főszerk. Nagy Ferenc. Budapest: Better; MTESZ; OMIKK. 1997.585–586. o.ISBN963-85433-5-3
Moesz Gusztáv.Élet és Tudomány, 1998. 43. sz..Magyar Tudomány- és Technikatörténeti Műhely rovata.[2010. szeptember 27-i dátummal az eredetiből archiválva].(Hozzáférés: 2011. december 9.)
Pifkó Dániel: 2019. Botanikai élet a dualizmus kori Magyarországon (1867–1918) II. Kulturális és tudományos intézmények. Botanikai Közlemények 106(1): 1–40 (2019) DOI: 10.17716/BotKozlem.2019.106.1.1 https://ojs.mtak.hu/index.php/BotKozlem/article/view/14342/11776 (Hozzáférés: 2025. augusztus 23.)
Tóth Sándor: Moesz Gusztáv (Körmöcbánya, 1873. okt. 21. - Budapest, 1946 dec. 8.). https://tudosnaptar.kfki.hu/m/o/moesz/moeszpant.html (Hozzáférés: 2025. augusztus 23.)