阿伦尼乌斯8岁的时候在瑞典乌普萨拉的教会小学接受了良好的教育，学校中负责教导他的牧师拥有广博的物理学知识，给了他最初的科学启蒙。

阿伦尼乌斯考上瑞典乌普萨拉大学之后，学的是他最喜欢的物理、数学和化学。1878年，他开始攻读物理光学博士学位，还没读完就转而喜欢上了电学。他的物理学导师塔伦教授发现自己的学生闹着要换专业，心里可不是滋味，一再要求他进行与光谱分析有关的研究。但人各有志，最后他还是换了专业。

1881年，阿伦尼乌斯来到瑞典首都斯德哥尔摩，刚开始在瑞典科学院的埃德隆教授手下深造，协助教授研究既有课题：电动势的测量，也就是研究稀薄的电解质溶液的电导性。这个课题为他将来创立电离学说打下了坚实的基础。

这个刻苦钻研、具有很强实验能力的学生，十分受埃德隆的赏识。

除了帮助埃德隆完成实验，闲暇时间，他另起炉灶，埋头独立研究——在电学领域中，他对将化学能转变为电能的电池很感兴趣。这番研究没有白费，1884年，他用法文写了一篇论文《电解质的导电性研究》。这就是他著名的电离理论：当电解质（酸、碱、盐）溶于水的时候，会自动地离解为正负离子，而不需要借助电流的作用。

曾经有科学家提出过电和化学亲和力之间的关系，但在长时间内，科学界普遍赞同法拉第的观点，认为溶液中“离子是在电流的作用下产生的”，当阿伦尼乌斯带着“电离学说”的论文回到乌普萨拉大学时，并没有被他所在的乌普萨拉大学保守又挑剔的教授们所接受，只是以勉强及格的成绩获得了博士学位。

但幸运的是，德国著名化学家奥斯瓦尔德对他的观点很感兴趣，1884年暑假他还专门来到乌普萨拉大学与阿伦尼乌斯会面，这也成为他们毕生友谊和合作的开端。

阿伦尼乌斯研究理论的重要性渐渐明朗起来，1884年底他成为乌普萨拉大学物理化学方面的讲师，在这个新的科学分支里，是瑞典头第一人，所以他被公认为物理化学创始人。

在埃德隆教授的帮助下，阿伦尼乌斯从瑞典科学院拿到一份游学奖学金，有了这笔钱，他于1886-1888年分别跟着奥斯瓦尔德教授等好几位大科学家在不同国家做研究。这段研究经历让他提出了完整的电离理论，他用德语发表了论文——《论溶质在水中的电离》。

阿伦尼乌斯的电离理论认为：电解质溶解在水里之后，不同的电解质可以不同程度地电离成为正离子和负离子；实际离解的程度，则取决于这种电解质的物质本性，以及这个物质在溶液中的浓度，浓度越小，电离程度就越大。

打个比方：电解质分子就像一个个穿戴整齐的人，它们进入水中发现水里空空荡荡，于是纷纷快乐地脱光衣服开始“裸泳”。裸泳的人和被脱掉的衣服各自带着电荷，可以分别看作是正负离子。

如果电解质浓度高，那就意味着电解质分子高高兴兴跳进水里，结果发现到处都是“人”，因为密度大，这时候就不好意思脱光衣服裸泳了，所以此时电解质分子多，溶液浓度高，电离程度低——脱光衣服“裸泳的人”就少了……

1889年阿伦尼乌斯还提出了活化能和反应热的概念，并导出了速率常数随温度变化的公式：阿伦尼乌斯方程。

此后阿伦尼乌斯的成就得到了学术界的认可。1891年，他来到瑞典首都斯德哥尔摩当老师，没几年就成为斯德哥尔摩大学的校长。

阿伦尼乌斯还是一位多才多艺的学者，他的研究领域非常广泛，除了创立电离理论等方面的成就，还研究过天体物理学、气象学、生物学等。由于他的研究领域跨度太大，人们一直很纠结到底给他诺贝尔物理学奖还是化学奖？甚至有评委提出给他一半物理学奖，一半化学奖。当然，这个奇特的方案自然被否定了。最终他因电离理论荣获了1903年度的诺贝尔化学奖。他也是瑞典第一位获得诺贝尔奖的科学家。

作为物理化学家，阿伦尼乌斯参与了瑞典水利资源的研究和开发，使得水力发电网遍布瑞典。他发表了《空气中二氧化碳对地球温度的影响》的论文，较早地提出关于“温室效应”影响的见解。他还是最早对血清疗法的作用机理做出化学解释的科学家。

后来阿伦尼乌斯担任了诺贝尔奖评委后，他对早期电离理论遭受门捷列夫等大科学家们的反对这件事耿耿于怀。门捷列夫从发现到归纳元素周期律轰动世界直至1907年去世，也没有得到诺贝尔奖。

1905年以后，阿伦尼乌斯一直担任瑞典诺贝尔研究所所长，还多次荣获国外的其他科学奖和荣誉称号。

晚年的阿伦尼乌斯病痛缠身，但仍然不肯放下自己的研究。1927年，这位科学巨匠在斯德哥尔摩去世，并埋葬在他成名之初的家乡乌普萨拉。

阿伦尼乌斯一生信奉科学，坚持真理，热爱祖国，他的很多理论至今仍有很高的科研价值。