大分県立中津工業高校に入学してから相撲を始め、3年生の時には全国大会に出場し上位入賞するなど活躍した。高校卒業直前に、知人の紹介で時津風部屋へ入門。1971年1月場所で初土俵を踏んだ。当初の四股名は、本名と同一の「山口」。序ノ口に付いた翌3月場所で7勝0敗と好成績を残して序ノ口優勝を果たすなど、入門直後から周囲の期待が高かった。幕下までは順調に番付を上げていったものの、幕下上位で長く苦労し、十両に昇進したのは初土俵からおよそ6年4ヵ月後の1977年5月場所でのことだった。その間、四股名を同部屋の先輩・北葉山に因んだ「若北葉」に改めていたことがある（しばらくしてから、元の「山口」へ再改名）。十両では常に好成績を残し、1978年5月場所で新入幕を果たした。これを機に「山口」から、郷里の大先輩である谷嵐市蔵に肖った「谷嵐」へ改名した。立合い突っ張ってから、右四つないしもろ差しで強引に寄り切るといった取り口で将来を嘱望されたが、押し相撲とも四つ相撲とも言えぬ相撲であったためなかなか幕内で勝ち越すことができなかった。3度目の入幕を果たした1979年1月場所では、初日から7連勝で最終的に10勝5敗と幕内通算3場所目にして初めての勝ち越しを決めた。しかし、結果的に幕内での勝ち越しは、この1場所のみで終わることとなる。自己最高位の西前頭4枚目で迎えた翌3月場所では、13日目を終わって7勝6敗と白星先行していたもののそこから連敗し、7勝8敗と惜しくも勝ち越しを逸した。翌場所は、7勝7敗の五分で千秋楽を迎えるも、敗れて7勝8敗と負け越し。それ以降は怪我もあって低迷し、同年9月場所を最後に、2度と幕内へ返り咲くことは無かった。以後は十両においても一度も勝ち越せず、1980年3月場所後、幕下へ陥落。そして同場所限りで、「谷嵐」の四股名も返上して本名の「山口」に戻した。その後は、1981年9月場所の1場所のみ十両に復帰したが、本来の相撲は全く取ることができずに以降はずっと幕下に居座った。1982年11月場所後、ご当地の九州場所で4勝3敗と勝ち越したのを契機に30歳で廃業。断髪式は、元小結・双津竜（引退後、年寄・錦島を襲名）、元前頭・牧本（同じ九州および高校相撲出身）と、同じ1982年11月場所限りで現役を退いた兄弟子との合同で行った。廃業後は故郷に戻り、相撲茶屋「谷嵐（なりや）」を経営していた。2010年10月19日、肝臓癌のため大分市内の病院で逝去。58歳没。
関西大学法学部を卒業。そのまま大阪に住み、アルバイトをしながら漫画の執筆・投稿を続けた。1987年、「処刑の密室」（さんげりあ名義）が第23回（1月期）ホップ☆ステップ賞で佳作に選出され、同年に「リボルバー・クイーン」（光原伸名義）が『週刊少年ジャンプ』1987年サマースペシャルに掲載されデビュー。翌年、『週刊少年ジャンプ』1988年41号に読み切り作品「黒ヒゲクライシス」が掲載される。これが初のジャンプ本誌掲載作品となった。その後『週刊少年ジャンプ』1989年（平成元年）サマースペシャルに読み切り作品の第5作「マジック・セラー 〜ラスト・コール〜」が掲載される。これは後の代表作『アウターゾーン』の原型ともいえる作品となる。この作品の好評を受け、担当編集者が光原の住む大阪まで来訪。この際に編集者に勧められ、上京を決めた。上京後、『週刊少年ジャンプ』にて1991年14号より1994年15号まで代表作『アウターゾーン』を連載。全15巻に及ぶ長期連載となり、連載終了後の1995年には小説版（山田隆司著、全1巻）も刊行されている。また、1997年にはジャンプコミックスセレクション版全10巻、2005年には文庫版全10巻が刊行されたほか、コンビニコミックでも刊行されている。『アウターゾーン』連載終了以降は、連作短編「ダークブレイカーズ」シリーズや読み切り短編を『週刊少年ジャンプ』や同誌増刊、青年誌の『スーパージャンプ』、『オースーパージャンプ』などで発表。2002年ごろにはある青年誌で『アウターゾーン』の新作をやっていいかと打診したが、違うものがほしいと却下され実現しなかった（『アウターゾーン』の新作は2011年に別の雑誌で実現する）。2002年の読み切り短編「絶対安全サーヴィス会社」（『オースーパージャンプ』2002年7月号）辺りが、紙原稿の最後の作品であった。2005年11月には、災害小説を得意とする小説家・石黒耀の原案を元に、石黒の小説版と光原の漫画版を同時制作・同時刊行する仕事を引き受ける。石黒耀の小説は『昼は雲の柱』（後に『富士覚醒』に改題）のタイトルで2006年に刊行され、光原による漫画版は2008年に『SECTOR COLLAPSE（セクターコラプス） -富士山崩壊-』（後に『富士山崩壊』に改題）のタイトルで刊行された。ジャンプ・コミックス版『アウターゾーン』最終巻（第15巻、1994年9月発行）以来、約14年ぶりの新刊であり、光原の初の描き下ろし単行本であった。この作品は光原がデジタル作画ツール「コミックスタジオ」を使用してすべて1人で描いたもので、巻末のあとがきで「一人で全部描いたのは二十年ぶり位かも」、「もう永久に終わらないのかと思う事もありましたが、最終的には自分らしい漫画に仕上がったと思います」と述べている。2010年には『サムケ』（竹書房）にて妻の浅美裕子との合作「めりこみおじさん」を発表。初の合作作品となる。2011年10月の『コミック特盛 怖すぎて禁じられた怪談』2011年秋号（ホーム社発行・集英社発売）から新作『アウターゾーン リ:ビジテッド』の連載を開始した。『アウターゾーン』の新作を描いてほしいという編集者からの要望は2008年にはすでにあり、それが3年越しに実現したものであった。