Nació el 14 de octubre de 1954, en Tierra Blanca, Veracruz. Químico, Farmaceútico Biólogo por la Facultad de Química de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM). Obtuvo el grado de Maestría y Doctorado en Investigación Biomédica Básica en el Instituto de Investigaciones Biomédicas de la UNAM. Desde 1983 ha formado parte del personal académico de tiempo completo de esta casa de estudios, primero en el Instituto de Investigaciones Biomédicas, y a partir de 1987 en el Instituto de Biotecnología, donce ocupó el cargo de Director de 2005 a 2013. En donde consolidó un grupo de investigación en virología, dedicado principalmente al estudio de la biología de virus gastrointestinales, como rotavirus y astrovirus, los dos agentes etiológicos más importantes de gastroenteritis agudas en niños menores de dos años, responsables de aproximadamente 500,000 muertes anuales en el mundo.

Entre sus principales aportaciones al campo de los rotavirus está la caracterización de los eventos tempranos que ocurren durante el proceso de infección. Ha descrito la existencia de al menos cuatro distintas interacciones virus-célula que median la unión de la partícula viral a la superficie celular y su posterior ingreso al interior de la célula. Ha identificado los receptores celulares y las proteínas virales involucrados en estas interacciones, al igual que varios de los dominios funcionales implicados en las mismas. La caracterización de estas interacciones permitió a su grupo proponer un modelo del mecanismo de entrada del virus en el que se establece el concepto de un proceso mediado por múltiples interacciones del virus con la superficie celular. Este modelo se ha convertido en un paradigma a seguir por los investigadores del área, conceptualmente diferente al modelo de "una proteína viral-un receptor" que se tenía hasta ese momento. Su grupo de investigación ha también descrito que las interacciones antes mencionadas inducen la endocitosis de la partícula viral, lo que da inicio a un tráfico vesicular que lleva al virus hasta endosomas tardíos, donde es liberado al espacio citosólico.

Su investigación ha tenido también un impacto importante en el estudio de la epidemiología y biología de los astrovirus. En esta área ha contribuido de manera pionera a la caracterización de la prevalencia, caracterización genética y diversidad de serotipos virales en México, al aislamiento de nuevos virus que son referencia internacional, a la definición de la organización del genoma y procesamiento de las poliproteínas virales, así como a la descripción del proceso de ingreso, morfogénesis y egreso del virus de la célula hospedera. Sus contribuciones le han dado un claro liderazgo en el campo. Prueba de esto es que el Dr. Arias es autor del capítulo "Astroviruses" de las últimas dos ediciones del libro “Fields' Virology”, el libro de texto y, referencia más importante en la virología internacional. Recientemente su grupo de investigación incursionó en el estudio de virus causantes de enfermedades respiratorias, en particular influenza, y en el desarrollo de métodos diagnósticos modernos para identificar los agentes virales causantes de enfermedades gastrointestinales y respiratorias mediante enfoques de metagenómica y plataformas de microarreglos.

Sus contribuciones se han dado también en el campo del desarrollo tecnológico. En el 2010 transfirió a la compañía Biodetecta la tecnología para realizar el diagnóstico específico de la cepa de influenza AH1N1, responsable de la pandemia de 2009. Tiene una patente en trámite en conjunto con la Universidad de Stanford, el la cual se describe la caracterización de un nuevo tipo de poliomavirus asociado a gastroenteritis. Tuvo un papel importante durante la pandemia de influenza de 2009-2010 participando como asesor en varios grupos de gobierno, incluyendo el de la Ciudad de México, de Morelos, de Veracruz y de la propia UNAM. Fue comisionado por el gobierno del estado de Veracruz y por la UNAM para investigar el brote de influenza en el poblado de La Gloria, Veracruz. En este trabajo se aisló el virus de influenza y se determinó su secuencia genómica, lo que dio elementos para rebatir la opinión internacional de que la pandemia había dado inicio en esta población. Su amplia participación en diversos medios de comunicación nacionales e internacionales, fue importante para poner la información en el contexto adecuado para la comprensión del público en general.

La calidad y abundancia de su trabajo de investigación le ha valido el reconocimiento nacional e internacional. Fue invitado a escribir múltiples revisiones y capítulos de libros sobre diversos aspectos de la biología de rotavirus, astrovirus e influenza, así como editor y miembro de comités de importantes revistas científicas. El Instituto Médico Howard Hughes lo nombró International Research Scholar (1991-2006). En el 2001 le fue concedido, junto con la Dra. Susana López, el premio “Carlos J. Finlay” de la UNESCO por sus sobresalientes contribuciones al campo de la microbiología; en 2008 la World Academy of Sciences les otorgó el premio TWAS en Biología y; en 2003 recibió la medalla Veracruz en la categoría de Ciencias que otorga el gobierno del Estado. En 1993 recibió el Premio de la Academia Mexicana de Ciencias en el Área de Ciencias Naturales y en 2013, el Premio Universidad Nacional, que otorga la UNAM. Pertenece al nivel III del Sistema Nacional de Investigadores.