1941年毕业于燕京大学物理系，获理学学士学位。1944年，获西南联合大学北大研究院理学硕士学位。1945年赴英国学习。1947年，获布里斯托尔大学博士学位。此后至1951年，先后在爱丁堡大学和利物浦大学进行访问学者与博士后研究。1954年，黄昆与诺贝尔物理学奖获得者马克斯·玻恩合着的《晶格动力学》出版。1951年，黄昆回到北京，任北京大学物理系教授直至1977年。之后任中国科学院半导体研究所所长至1983年。