1859年2月19日，他出生于瑞典乌普萨拉（Uppsala）的大学教师家庭，6岁时就能进行复杂的计算，少年时期显出数、理、化方面的特长，成绩一直名列前茅，在大学时被校方认为是奇才。他用法文写的博士论文题为"电解质的电导率研究"和"电解质的化学理论"，首次提出了电离学说。但当时在本校未获重视，他将论文分寄给当时有名的化学家，得到奥斯特瓦尔德的推崇，邀请他到俄国里加工学院当副教授，后来又得到科尔劳乌施和范霍夫的指点，于1887年用德文发表了"论水溶液中物质的电离"一文。1889年，他到德国奥斯特瓦尔德实验室作实验，提出了反应速率的指数定律和活化分子，活化能的概念。
由于他研究的内容部分属于物理学范畴，所以1901、1902两次提名都被否决，到1903年才获诺贝尔化学奖。
阿伦尼乌斯的最大贡献是1887年提出电离学说：电解质是溶于水中能形成导电溶液的物质；这些物质在水溶液中时，一部分分子离解成离子；溶液越稀，离解度就越大。这一学说是物理化学发展初期的重大发现，对溶液性质的解释起过重要的作用。它是物理和化学之间的一座桥梁（见阿伦尼乌斯电离理论）。阿伦尼乌斯的研究领域广泛。1889年提出活化分子和活化热概念，导出化学反应速率公式（阿伦尼乌斯方程）。他还研究过太阳系的成因、彗星的本性、北极光、天体的温度、冰川的成因等，并最先对血清疗法的机理作出化学上的解释。阿伦尼乌斯因创立电离学说而获1903年诺贝尔化学奖。1902年还曾获英国皇家学会戴维奖章。著有《宇宙物理学教程》、《免疫化学》、《溶液理论》和《生物化学中的定量定律》等。
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