幼时随家迁居南京。家父沈祖玮为河海工程学校校长，长兄沈申甫为航空航天学家，妻林同崇为物理化学家。1924年出生于上海。自小在中央大学附属小学幼儿园就读。抗战期间，就读于重庆南开中学，1942年考入重庆国立中央大学工学院化学工程系，和楼南泉、陆婉珍、闵恩泽、梁晓天、戴树和、孙启才、范元熹、彭崇厚等同班同学师从杜长明、张江树、倪则埙、赵廷炳、高济宇等名师，1946年毕业。其间曾在川东机场服务九个月，担任翻译官，协助美国空军十四队（即“飞虎队”）防御日军空袭。1947年赴英国，先后就读于伦敦帝国学院、曼彻斯特