Родился в Вильно. Окончил Томский политехнический институт. После окончания института работал на горно-обогатительном комбинате, преподавал в Читинском горно-металлургическом техникуме и Иркутском университете. В начале 1935 года обратился с письмом к академику Н. Н. Семёнову, в котором обсуждал проблемы химической термодинамики. В результате молодого и талантливого специалиста пригласили на работу в Институт химической физики АН СССР. Одновременно с 1948 по 1956 год работал в КБ-11 (Арзамас-16), где участвовал в разработках ядерного оружия. В 1956 году по приглашению И. В. Курчатова перешёл в Институт атомной энергии. Был профессором МФТИ, возглавлял организованную им кафедру физики плазмы. Много внимания уделял популяризации науки.
Автор ряда научных работ в области физики горения и взрыва, химической кинетики, химической технологии, астрофизики, сыграл значительную роль в становлении физики плазмы. Участвовал в исследовании превращений атмосферного азота в процессах горения и взрыва, показал цепной характер этих реакций. Развил теорию взрыва с учётом пространственного распределения температуры (1939), позволившую предсказывать условия возникновения взрыва.
После войны занялся астрофизикой. Решил задачу об усилении ударной волны во внешних слоях взрывающейся звезды (1956), оценил роль рождения пар в астрофизических процессах, чётко выразил задачу о нагреве плазмы за счёт рассеяния волн, возбуждаемых внешним источником.
Предсказал магнитно-звуковой резонанс (1960), принял участие в подробном исследовании этого явления, в ходе которого была показана возможность пространственного усиления магнитного поля и повышения температуры плазмы. Изучал неустойчивости плазмы при нагреве, а также явления, связанные с плазмой в твёрдом теле.
В 1955 году подписал «Письмо трёхсот».