Han vokste opp i Morgedal i Telemark og utdannet seg som sivilingeniør i teknisk fysikk ved Norges tekniske høgskole (NTH)] i Trondheim (1975). Han tok doktorgraden i fysikk ved University of California, Berkeley i 1979 og var deretter postdoktor ved IBM i New York i to år. I perioden 1981–1995 var han forsker for Televerket på Kjeller. I 1986 ble han knyttet til Fysisk institutt ved Universitetet i Oslo (UiO) som professor II. Han ble utnevnt til professor i fysikk ved UiO i 1995. Sudbø var en produktiv forsker med nærmere hundre vitenskapelige publikasjoner registrert i Frida.