Asıl adı Abdullah Tahsin Yılmaz olan Öztuna, 20 Eylül 1930'da İstanbul'da doğdu. Lise yıllarında İstanbul Konservatuvarı'na devam etti; Sadeddin Arel, Suphi Ezgi ve dönemin usta hocalarından özel dersler aldı. On üç yaşında ilk makalesini, on beş yaşında ilk kitabını yayımladı. 1950-1957 arasında Paris'te öğrenim gördü.
Tarihçi, müzikolog ve yazar olarak tanınır. Türk müziği alanındaki en önemli katkısı, başvuru kaynağı niteliğindeki iki ciltlik Büyük Türk Mûsikisi Ansiklopedisi'dir. Dünyada ilk kez Türk Mûsikisi Tarihi kürsüsünü kurdu; makam, form ve bestekârlar üzerine yazdığı eserlerle Cumhuriyet dönemi müzikolojisine yön verdi. Ayrıca çok sayıda tarih kitabı kaleme aldı ve bestekârlık da yaptı.
9 Şubat 2012'de Ankara'da vefat etti. Altmış aşkın eseri ve ansiklopedik çalışmalarıyla Türk kültür hayatına kalıcı katkılar bıraktı.