Народився 7.12.1903 у с. Драглі (тепер Польща). Закінчив Ленінград. політехн. інститут (1926). В 1929—41 працював у Xарків. фізико-технічному інституті (в 1933—38 — директор), 1941—52 — в Інституті фізики АН УРСР (в 1944—49 — директор), з 1950 — завідувач відділу, з 1959 — наук. керівник Фізико-енергетичного інституту в Обнінську (Росія, нині — інститут його імені). У липні 1938 заарештований, виключений з складу дійсних членів АН, в серпні звільнений «у зв’язку з припиненням справи». Згодом поновлений у скалді АН. Був нагороджений орденами і медалями СРСР. Помер 14.08.1972. Президією НАН України засновано премію ім. О.І. Лейпунського.
Наукові праці в галузі атомної, ядерної, нейтронної і реакторної фізики, ядерної енергетики. Спільно з ін. вперше в СРСР здійснив розщеплення ядра атома літію штучно прискореними протонами (1932). Показав можливість розширеного відтворення ядерного пального в ядерних реакторах на швидких нейтронах, очолював у СРСР роботи з створення таких реакторів. Розробив ядерні установки для атомних підводних човнів та космічні ядерно-енергетичні установки