1859年2月19日，他出生于瑞典烏普薩拉（Uppsala）的大學教師家庭，6歲時就能進行復雜的計算，少年時期顯出數、理、化方面的特長，成績一直名列前茅，在大學時被校方認為是奇才。他用法文寫的博士論文題為"電解質的電導率研究"和"電解質的化學理論"，首次提出了電離學說。但當時在本校未獲重視，他將論文分寄給當時有名的化學家，得到奧斯特瓦爾德的推崇，邀請他到俄國里加工學院當副教授，后來又得到科爾勞烏施和范霍夫的指點，于1887年用德文發表了"論水溶液中物質的電離"一文。1889年，他到德國奧斯特瓦爾德實驗室作實驗，提出了反應速率的指數定律和活化分子，活化能的概念。
由于他研究的內容部分屬于物理學范疇，所以1901、1902兩次提名都被否決，到1903年才獲諾貝爾化學獎。
阿倫尼烏斯的最大貢獻是1887年提出電離學說：電解質是溶于水中能形成導電溶液的物質；這些物質在水溶液中時，一部分分子離解成離子；溶液越稀，離解度就越大。這一學說是物理化學發展初期的重大發現，對溶液性質的解釋起過重要的作用。它是物理和化學之間的一座橋梁（見阿倫尼烏斯電離理論）。阿倫尼烏斯的研究領域廣泛。1889年提出活化分子和活化熱概念，導出化學反應速率公式（阿倫尼烏斯方程）。他還研究過太陽系的成因、彗星的本性、北極光、天體的溫度、冰川的成因等，并最先對血清療法的機理作出化學上的解釋。阿倫尼烏斯因創立電離學說而獲1903年諾貝爾化學獎。1902年還曾獲英國皇家學會戴維獎章。著有《宇宙物理學教程》、《免疫化學》、《溶液理論》和《生物化學中的定量定律》等。
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