中國核子物理學傢、核武器科學和技術專傢。生於河北寧河（今屬天津）。1944年入北京大學工學院電機系就讀，1946年轉入北京大學理學院物理系。1949年畢業後，師從張宗燧、胡甯攻讀研究生並兼任助教。1951年初調入中國科學院近代物理研究所（1956年改為原子能研究所）任助理研究員，1956年為副研究員；1965年起歷任第二機械工業部九院（中國核武器研究院）理論部副主任、副院長(1980)、高級科學顧問；能源部核工業總公司科技委副主任，中國工程物理研究院科技委副副主任(1983)。1980年於敏當選為中國科學院學部委員（院士）。
於敏在原子核結構及其反應方面，尤其是對原子核相幹結構、原子核平均場的獨立粒子運動有深入研究。他及其合作者曾提出相幹結構的核模型，位居國際先列。1959年，他和楊立銘在成都開辦原子核理論培訓班，培養瞭一批核物理工作者；他們合編的《原子核理論講義》為中國當時第一本相關論著。1961年起，於敏在原子能研究所從理論上先行探索氫彈原理，研究或指導他人研究瞭相關的一些物理作用、特性及某些物理參數。在核物理、中子物理、統計物理、等離子體物理、爆炸物理和輻射流體力學等方面取得瞭多項重要成果。1965年入第二機械工業部後，立即從事氫彈設計和爆炸過程的研究，提出瞭氫彈試驗核裝置的理論設計方案，在氫彈的突破性研究中起瞭關鍵作用。他在核武器的理論基礎研究、核裝置武器化和小型實用化以及向高科技發展方面，在長遠目標、技術途徑與關鍵技術的解決方案等方面都作出瞭突出貢獻。
於敏曾獲1982年中國自然科學一等獎，1985年、1987年和1989年三次獲國傢科學技術進步獎特等獎，1986年獲中國勞動模范稱號，1999年榮獲“兩彈一星”功勛獎章。1996年，中國工程物理研究院設立“於敏數理科學獎”。