男，1920年生，浙江绍兴人。1944年毕业于上海交通大学化学系，1951年获美国哥伦比亚大学博士学位，回国后在北京大学任教。1980年当选为中国科学院化学部院士。现任北京大学化学与分子工程学院教授、博士生导师，稀土材料化学国家重点实验室学术委员会名誉主任。

徐光宪与合作者在量子化学领域中，提出了原子价的新概念nxcπ结构规则和分子的周期律、同系线性规律的量子化学基础和稀土化合物的电子结构特征，被授予国家自然科学二等奖，他编著的《物质结构》被授予国家优秀教材特等奖。他创建“串级萃取理论”，并与严纯华等合作者,深入发展这一理论,并在全国普遍推广应用，使我国单一高纯稀土的生产与外贸占到全世界90%以上的份额，迫使美日稀土分离厂停产，取得国际领先水平和巨大的经济及社会效益。

徐光宪曾获1994年首届何梁何利科技进步奖，2005年又获何梁何利科学成就奖。2006年获北京大学首届蔡元培奖。