林同炎1911年出生於一個法官之家，祖籍福建省福州市。4歲時隨家人遷居北京。少年聰慧過人，又勤奮好學，被稱為“神童”。在父兄的鼓勵和督促下，這位未進小學、中學隻讀了3年的跳級生居然以總分第一名的成績，以數學和物理最佳分數被當時一般學生所高攀不上的高等學府唐山交通大學錄取了。他在校選修土木工程，每次考試都名列前茅。
大學畢業後，由於哥哥的資助，林同炎前往美國深造，在加州大學柏克萊分校工科學院專修土木工程，並以優異成績獲得工科碩士學位。他的畢業論文一鳴驚人，受到美國建築學界的高度重視，被命名為“林氏法”，得到廣泛采用，當時他年僅20歲。
1972年12月22日，尼加拉瓜首都馬那瓜發生強烈地震，被毀的財物在當時共值6億美元。在這場馬那瓜曆史上最強烈的地震中，位於震中地區200英尺高的18層美國銀行大廈，卻安然屹立於殘垣斷壁之中。人們不由得對這一奇跡的創造者肅然起敬。這位了不起的建築工程師就是林同炎。
美國銀行大廈在強烈地震中巍然獨存，並不是鋼筋鐵架等材料比別的建築物用得多，而是由於它運用了林同炎的“預應力混凝土結構”原理。這一創舉有人把他精確地概括為“科學與哲學的結合”，即中國哲學中“柔中克剛”的巧妙運用。
為了研究和發展預應力學，他把全部心血都投入科學研究上，幾乎到了廢寢忘食的地步，每周工作高達60小時。
20世紀50年代初，他對美國加州修建第一座跨度為33米的預應力橋做出了貢獻。
他的理論在全美2000多家預應加工廠中得到普遍推廣。截至1960年，美國共建造了2052座預應力大橋，總長度達68英裏。
1957年，林同炎教授在舊金山召開了世界預應力混凝土討論大會，邀請了27個國家的1200名代表。會後，美國出版了《林同炎專刊》，並贈予他“預應力先生”的美名，這一別號曾在國際上傳頌一時。
1979年，在美國全國建築設計比賽中，世界第一座平麵為弧形的懸索橋設計獲得了第一名。獲獎的優勝者即是林同炎教授。
林同炎經過許多不眠之夜的設計建造而成的這座橋梁，新穎獨特，令人讚歎。這座橋橫跨加利福尼亞州的美洲河，設計難度很大，橋全長1300英尺，跨度達400公尺，要做到中間沒有一座橋墩，沒有巧奪天工的技能是難以想象的。這座大索橋建成後不僅氣勢磅礴，造型壯觀，還節約了開鑿隧道和深水造橋墩等費用數百萬美元。它橫跨這條美洲河的克拉巧奇峽穀，好像一道美麗的長虹連結河岸兩邊的崇山峻嶺，因而每年吸引來數以萬計的遊人。
1987年3月間，林同炎還設計出一座橫跨白令海峽以聯結亞美兩大洲的跨海洲際大橋。這項氣勢宏大，構思巧妙的新設計，立刻轟動了國際工程界。林同炎又一驚人傑作是1981年12月建成的舊金山莫斯康會議中心。這是一座無楹柱的地下建築。龐大的會議中心，能容納18000人，隻用了8對拱架來承受上麵風景花園的壓力。卻沒有一根支柱，在眾多的競爭方案中，林同炎的方案，以安全、美觀、經濟而中選。莫斯康會議中心的落成無疑是一座科學與藝術的結晶品。
林同炎還設計了核電站預應力保護罩，以防止核輻射、核擴散；還設計了利用330公尺深處海水溫差的預應力混凝土發電站，為人類開發能源開拓了新領域。
林同炎以他創造性的傑出貢獻在美國和國際上獲得了許多殊榮：
國際聯合預應力協會頒發的“福壽尼特獎章”和“佛裏葉西聶夫獎”。
加州大學柏克萊分校授予他的“柏克萊”獎以及“終身榮譽教授”的光榮稱號。後來該校還特地為他建立了“林同炎教授紀念堂”作為永久性紀念。
美國科學研究院和工程研究院合辦的房屋科學委員會頒發的“四分之一世紀貢獻成就獎”。
80年代美國土木工程學會設立“林同炎獎”，這是美國科技領域唯一的一項以中國人名字命名的科技獎。
1987年他又獲得美國顧問工程學會授予的“1987年度傑出成就獎”，林同炎是獲此獎的第一位華人。
林同炎是炎黃子孫中的出類拔萃者。他對世界建築特別是橋梁設計的貢獻，使他贏得了“世界橋梁之父”的美譽。