1946年赴英国留学，1948年获伯明翰大学硕士学位，随后进入剑桥大学学习冶金。1951年获英国剑桥大学哲学博士学位，回国后进入中国科学院上海冶金所，1958年转至原子能研究所，同年加入中国共产党，此后又在二机部194所任研究员，1972年进入中国科学院高能物理研究所，1978年调到中国科学院物理研究所，主要从事材料物理学研究。1980年当选为中国科学院学部委员（院士）。
家庭.李林是地质学家李四光之女，生物化学家邹承鲁之妻。