其父赵知嵓精通经方医术,因此赵自化与其兄赵自正自幼研习经方医药之术。后晋灭亡,赵知嵓被辽国俘虏。赵知嵓后来回到中原,居住洛阳。后周显德年间,赵自化与其父、兄迁居开封,三人皆以医术闻名。赵自化医术更精。其父死后,赵自正应试而补官翰林医学。后因治愈魏国大长公主疾病,病愈,再加尚药奉御。淳化五年授医官副使,善切脉,精望诊,诊治有奇效。至道年间,因为交游非类、泄宫中语,黜为郢州团练副使,不久复职。咸平三年为医官正使。官至景州刺史。景德元年,雍王赵元份病故,赵自化受到牵连,被降为医官院的副使。景德二年卒。撰有《四时养颐录》,记述饮食疗法,宋真宗更名《调膳摄生图》,并为之作序。赵自化喜欢赋诗,有《汉沔诗集》五卷,宋白、李若拙为之序。另撰《名医显秩传》三卷,今佚。