江苏省常熟县人。中国实验原子核物理、宇宙射线、基本粒子物理研究和核武器研制工作的奠基人和开拓者，是享誉世界的中国杰出物理学家、中国科学院资深院士、“两弹一星功勋奖章”获得者。
1929年毕业于清华大学物理系。1930年入德国柏林大学研读物理学，1933年获博士学位。1934年4月回国，来青岛任国立山东大学教授，1936年转任浙江大学教授。1949年5月参加革命工作，曾任中国科学院近代物理研究所副所长、中国工程物理研究院副院长、中国原子能科学研究院院长、第二机械工业部副部长、九三学社中央名誉主席、中国科学技术协会副主席等职。1955年当选中国科学院学部委员。1982年获国家自然科学一等奖，1985年获国家科技进步特等奖。