1929年5月生，湖南長沙人。1952年加入中國共產黨。中科院院士，理論物理學家，中國科協名譽主席。

　　1946年至51年在清華大學先修班、物理系物理專業學習。1951年畢業后轉入北京大學研究院。1954年北京大學理論物理研究生畢業。1954年8月參加工作，任北京大學物理系講師。1957年至1960年任蘇聯杜布納聯合核子研究所中級研究員。1961年至1964年任核工業部核武器研究院理論部副主任，核武器理論研究所副所長、所長，核工業部九局總工程師，第二機械工業部九院研究所所長。1979年任中國科學院理論物理研究所研究員。1980年當選為中國科學院學部委員(后改稱中科院院士)。1982年后任中國科學院理論物理研究所副所長、所長。1984年任中國科學院副院長。1987年起任中國科學院院長、黨組書記，中國物理學會副理事長。1988年任“陳嘉庚基金會”理事長。1991年5月當選為第四屆中國科協副主席。1992年4月當選為中科院學部主席團執行主席。1993年8月任中國科技大學顧問委員會主任并當選為國際純粹與應用物理聯合會副主席。1995年至1999年1月任國務院學位委員會副主任委員。1996年5月當選為第五屆中國科協主席。1996年6月在第八次院士大會上當選為中科院學部主席團執行主席。還曾任國家科技領導小組成員，中國國際交流協會副會長，中日友好二十一世紀中方委員，中國人民爭取和平與裁軍協會副會長，太平洋科學協會主席兼理事會主席，中國國際科技促進會副會長，國際粒子和場學會委員，國際物理學聯合會副主席，海峽兩岸人才交流協會名譽主席。1998年3月至2003年3月任第九屆全國人大常委會副委員長。2001年6月當選為第六屆中國科協主席。2006年5月被授予中國科協名譽主席職務。

　　是中共第十二屆中央候補委員，第十三、十四、十五屆中央委員，第九屆全國人大常委會副委員長。

　　1958年在國際上首先提出粒子的螺旋態振幅，并建立了相應的數學方法。是世界公認的贗矢量流部分守恒定理的奠基人之一。參加領導了爆炸物理、幅射流力學、高溫高壓物理、計算力學等研究工作。在中國第一顆原子彈和氫彈的理論設計中作出貢獻。

　　1964年獲國家自然科學獎一等獎。與合作者一起，獲1982年國家自然科學獎一等獎。1985年獲兩項國家科技進步獎特等獎。1987年獲中國科學院重大科技成果獎一等獎。1994年3月被意大利政府授予“意大利共和國爵士勛章”，同月被授予蒙古科學院外藉院士稱號和榮譽證書。1994年8月獲香港求是科技基金會“中國杰出科學家”獎。1994年10月被授予羅馬尼亞科學院外藉院士榮譽稱號。1994年11月被聘為俄羅斯科學院外籍院士。先后被美國科學院、第三世界科學院、俄羅斯科學院、保加利亞科學院、歐洲科學院、蒙古科學院等11個國家和地區的科學院選為外籍院士。1995年1月11日被香港大學授予科學名譽博士學位。1995年10月29日，以他的名字命名的湖南周光召科學技術基金會在長沙成立。1996年3月，由中國科學院紫金山天文臺觀測發現的、國際編號為3462號小行星，被命名為“周光召星”。1998年12月獲香港浸會大學榮譽理學博士學位。1999年，中共中央、國務院、中央軍委決定，授予他“兩彈一星功勛獎章”。

　　撰有：《極化粒子反應的相對理論》、《膺軸矢流部分守恒》、《靜質量為零的極化核子的反應》等論文八十余篇。