1923年12月12日，吳全德出生于浙江省黃巖縣（今臺州市黃巖區(qū)）。吳全德的父親吳甘霖，在黃巖縣城郊開設(shè)小酒店，母親從事家務(wù)勞動。父母教育他要誠實待人，認真讀書，做個好人。

吳全德小時候跟鄰里老人學認字，1931年入黃巖縣樊川小學，1933年轉(zhuǎn)入位于臨�？h海門區(qū)（今臺州市椒江區(qū)）的浙江省立臺州中學附屬小學。他在小學成績一直優(yōu)秀。

1933年，小學畢業(yè)，順利升入浙江省立臺州中學初中部。

1938年，進入浙江省立臺州中學高中部，因遇上日本兵艦炮擊海門，于1939年轉(zhuǎn)入黃巖縣中學（今黃巖中學），1943年春畢業(yè)。他中學學習成績優(yōu)異，可以保送上大學，但年輕的吳全德，一心想學好本領(lǐng)，抗日救國，結(jié)果填報和考取了遠在南國云南昆明的西南聯(lián)合大學。

1943年9月，經(jīng)過兩個多月的跋山涉水，吳全德趕到了昆明，走進了西南聯(lián)大的校門。

1945年，在轟轟烈烈的“一二一運動”中，吳全德積極參加，曾以“黃巖中學校友會”和“黃巖同鄉(xiāng)會”等名義，集體參加學生運動的活動。

1946年9月，隨清華大學回到北平（今北京）繼續(xù)學習間回到北京，先都住在北大第四院（舊國會眾議院，現(xiàn)新華社址）；10月初的一個星期日，乘著幾輛大卡車回到清華園，在清華園的牌坊前舉行了抗戰(zhàn)勝利后的返校儀式。

1947年，吳全德以優(yōu)異成績畢業(yè)于清華大學電機系，留校任物理系助教，協(xié)助孟昭英教授籌建電子學實驗室。

1952年，院系調(diào)整，吳全德調(diào)到北京大學物理系，在電子學組任講師。

在抗美援朝戰(zhàn)爭中，中國人民志愿軍繳獲了敵軍的一種秘密武器，卻不知其用途，中央軍委將它送到北大。北大指派吳全德進行研究，才知它是紅外線夜視鏡，在夜間能瞄準人體。吳全德不但破解了這種秘密武器，而且自己制造出同樣的武器，為中國人民解放軍武器建設(shè)作出了重要的貢獻。

1953年，任電子學教研室代主任；同年4月，加入九三學社。

1955年，任電子物理教研室主任，從那時起他開始進行電子光學方面的研究。1958年，該室研究紅外變像管。

1959年，北京大學建立無線電電子學系，電子物理專業(yè)被劃歸到該系，吳全德也轉(zhuǎn)到該系繼續(xù)任原職。

1961年，被提升為副教授。他在講授陰極電子學課程的同時，進行光電陰極的研究工作。

1963年，首先提出了光電陰極的固溶膠理論。

1966年，提出離子晶體或共價晶體中固溶膠粒的形成和生長理論。

1978年，晉升為教授。

1979年，吳全德提出銀氧銫陰極含銀超微粒子的能帶模型，推導出光電流密度和量子產(chǎn)額公式。此公式后來被中國之外的其他國家的學者稱為“吳氏輸運函數(shù)”，他所提出的光電陰極的固溶膠模型和光電子發(fā)射的理論被稱為“吳氏理論”。

1983年7月1日，吳全德加入了中國共產(chǎn)黨。

1984年，吳全德領(lǐng)導的電子物理專業(yè)被批準為首批博士點，他成為首批博士生導師。

1991年，吳全德當選為中國科學院學部委員（后改為院士），獲國務(wù)院頒發(fā)的政府特殊津貼。

1997年9月，在吳全德等人的建議下，北京大學成立“納米科學與技術(shù)研究中心”，他被任命為主任；該中心在單壁碳納米管、超高密度信息存儲、針尖化學等方面取得了創(chuàng)新成果。

1998年，承擔國家自然科學基金重大項目"納米電子學基礎(chǔ)研究"，任首席科學家。

2002年，北京大學信息科學技術(shù)學院成立，吳全德任學院學位委員會副主任；同年，與中國宇航科學及火箭權(quán)威、中國科學院院士梁思禮教授一同應(yīng)邀蒞臨董教總教育中心暨新紀元學院參加“721華教盛會”，并公開主講“納米科學的發(fā)展與人類未來”學術(shù)講座；同年9月，與梁思禮院士同時應(yīng)允出任新紀元學院學術(shù)顧問。

2004年12月，吳全德為慶祝馬來西亞華校董事聯(lián)合會總會創(chuàng)會五十周年慶，再度應(yīng)邀抵馬，公開演講“論科學美”，以其主持的實驗室拍攝到的納米粒子結(jié)構(gòu)的珍貴照片，深入淺出的談納米科技及其微觀世界，探討科學與藝術(shù)相結(jié)合的美感經(jīng)驗，將科學從形下之器提升到形上之道與美的境界。

2005年3月，吳全德院士被查出腦部患有血管瘤，本應(yīng)及時治療，他卻忙于科研，要等告一段落才能脫身治��；直至2005年12月發(fā)現(xiàn)血管瘤增大，住入北京醫(yī)院，延名醫(yī)會診，多數(shù)主張動手術(shù)，少數(shù)主張保守療法，于12月20日由北京醫(yī)院名醫(yī)動了手術(shù)，由于該腦瘤不能摘除，只得在血管上搭一支架。手術(shù)成功，手術(shù)后已恢復正常，不意25日血管瘤破裂。

2005年12月29日22時44分，吳全德院士經(jīng)多方搶救無效，不幸逝世，享年82歲，在其病重住院期間，吳全德還帶去了電腦和書稿，并完成了書名為《藝術(shù)與美》的寫作提綱。

在光電陰極方面，他進行了較深入的理論和實驗研究，尤其是對銀氧銫（Ag-O-Cs）光電陰極的結(jié)構(gòu)和光電子發(fā)射機理的研究取得了重要成果。Ag-O-Cs光陰極（也稱S—1陰極）是最早（1929）發(fā)明的實用光電陰極，世界上第一只電視攝像管和第一只紅外變像管就是利用這種陰極制成的。它具有較高的近紅外靈敏度和復雜的光譜響應(yīng)特性，至今在紅外光電轉(zhuǎn)換和探測儀器中仍被廣泛應(yīng)用。在激光出現(xiàn)以后，它的優(yōu)越的超短脈沖檢測特性和多光子效應(yīng)受到光電專家的重視，但它的發(fā)射機理長期沒有被認識清楚，近半個世紀以來，多數(shù)人認為這個陰極是半導體結(jié)構(gòu)，但用半導體模型解釋該陰極特性時又遇到很多矛盾，有些學者認為S-1陰極的發(fā)射機理是一個謎。吳全德于1963年首先提出了這種光電陰極的固溶膠模型，指出了這種光電陰極的結(jié)構(gòu)是金屬銀超微粒子埋藏于氧化銫半導體中，他從理論上討論了基質(zhì)中金屬微粒的成核、生長條件，提出了離子晶體或共價晶體中固溶膠粒的形成和生長理論，并給出了金屬微粒-半導體薄膜的能帶結(jié)構(gòu)和電子態(tài)分布，以此為基礎(chǔ)討論了Ag-O-Cs光電陰極的導電機理、光吸收、光電激發(fā)和光電子輸運過程以及光電子發(fā)射的量子產(chǎn)額公式：

Y（hv）=α∫∞Es-EFEE+（Ev-hv）E+（Ev-Ec）1/2

expEm-EkTdE在這個領(lǐng)域，吳全德最先用這種模型、理論和公式定量地闡明了Ag-O-Cs光電陰極的結(jié)構(gòu)和特性，并從理論上得出對長波光電發(fā)射有貢獻的平均銀超微粒的直徑為3.1納米。大量的科學實驗證實了這個模型是合理的，這個理論較好地解釋了實驗結(jié)果。此理論被歐美等國外權(quán)威學者承認并稱之為“吳氏理論”。

在20世紀60年代后期，多堿光電陰極獲得廣泛應(yīng)用，它是在可見光、近紫外和近紅外范圍有較高靈敏度的實用光電陰極，是高增益高分辨率像增器發(fā)展的基礎(chǔ)，但對它的光電發(fā)射機理的討論都采用單晶半導體模型。吳全德在1985年與合作者一起對“多堿效應(yīng)”做出了實質(zhì)性的解釋，并提出多晶光電發(fā)射模型和對光譜響應(yīng)有影響的兩個參量，即晶粒間界處的位壘高度和光電子的界面損失率，從而對光譜響應(yīng)的變化給出解釋。

吳全德在光電陰極的研究方面取得突破性成果的同時，擴展了他的研究范圍，研究了在更普遍的情況下，原子團和超微粒子成核和生長的理論，給出了在介質(zhì)或半導體中形成原子團和超微粒子的理論公式和物理條件。在這個理論指導下，可以有目的地控制制備金屬超微粒子-半導體薄膜和金屬超微粒子-絕緣體薄膜。這類薄膜具有獨特的光學、電學、磁學和光電性質(zhì)，它可以制成光和電磁波強吸收材料、光學雙穩(wěn)態(tài)材料、超短光脈沖檢測薄膜、以及多種氣體敏感薄膜。

吳全德意識到薄膜技術(shù)在高科技各個領(lǐng)域的重要性，但對薄膜生長的基礎(chǔ)（包括成核、生長、連續(xù)成膜和外延等）還沒有完整的理論。因此他研究了在固體表面原子團形成的物理條件，討論了薄膜形成的一般過程和穩(wěn)定外延生長的條件，提出成核、生長和外延生長的互補性，給出了有關(guān)公式。這一理論工作在薄膜制備和固體器件加工及外延生長條件等方面是非常有意義的。

在上述研究的基礎(chǔ)上，吳全德與合作者以及他所指導的研究生進行了金屬超微粒子的結(jié)構(gòu)和特性的系統(tǒng)實驗研究。人們在這個領(lǐng)域中研究較多的是在惰性氣體中制備原子團和測試原子團的特性，而吳全德則已經(jīng)比較深入地研究了埋藏在介質(zhì)或半導體中的金屬超微粒子薄膜的結(jié)構(gòu)與特性，特別是它們的光電特性，從理論和實驗上給出一系列的研究結(jié)果。這些成果表明了吳全德的研究工作有其獨到的開創(chuàng)性和先進性。

據(jù)2015年12月九三學社中央委員會網(wǎng)站信息顯示，吳全德出版有《吳全德文集》和《薄膜物理》等書籍，發(fā)表150多篇學術(shù)文章；還出版了《藝術(shù)與科學的融合——納米科技改變?nèi)祟惿�產(chǎn)、生活、思維方式》一書。

主要論文著作如下：

1、吳全德，陰極的固溶膠理論，第一次全國電真空器件專業(yè)學術(shù)會議文集，1964：371～389.

2、吳全德，用電子顯微鏡觀察銀氧銫光電陰極的銀膠粒和銀顆粒，物理學報，1979，28（4）：553～562.

3、吳全德，銀氧銫光電陰極的長波光譜響應(yīng)和固溶小膠粒，物理學報，1979，28（5）：603～621.

4、Wu Quande and Liu Xiqing，Electric Conduction of Metallic Ag Particles Cs2O Semiconductor Thin Films，J Vac Sci Techniol，1983，Al（3）：317～375.

5、Wu Quande and Liu Libin，Multialkali and Polycrystalline Properties of Multialkali Antimonide Photocathodes，Advances in Electronics and Electron Physics，1985，64B：373～383.

6、Wu Quande，Xue Zengquan et al，Optical Properties of Cs2O and Ag Cs2O Thin Films，J Vac Sci Techniol，1987，A5（4）：1960～1964.

7、吳全德、薛增泉，金屬微�！�半導體薄膜中小膠粒的光吸收與散射，物理學報，1987，36 （2）：183～190.

8、Wu Quande，F(xiàn)ormation and Growth of Clusters and Ultrafine Particles on Solid Surfaces，J De Physique，1987，48（6）：531～536.

9、Wu Quande，Nucleation and Growth of Ultrafine Particles and Condition of Epitaxy，Chinese Phys Lett，1988，5（4）：173～176.

10、吳全德、薛增泉、劉惟敏，超微粒子—半導體薄膜的結(jié)構(gòu)和特性，物理，1989，18（7）： 407～408.

11、Wu Quande，Nucleation and Growth of Vapor Phase Deposition on Solid Surfaces，Vacuum，1990，41（4，6）：1431～1433.

12、吳全德，離子晶體中固溶膠的形成和生長以及施主原子濃度（Ⅰ），（Ⅱ），物理學報，1996 ，22（1）：1～28.

據(jù)2015年12月中國科學技術(shù)信息研究所、國家工程技術(shù)數(shù)字研究館信息顯示，吳全德院士在1982年至2002年共申報了5項專利，專利名分別是激光脈沖檢測用光電發(fā)射薄膜、碳納米管的組裝技術(shù)及電子器件、內(nèi)場助金屬超微粒子/介質(zhì)復合光電發(fā)射薄膜及應(yīng)用、摻雜稀土元素的納米粒子/介質(zhì)復合光電薄膜及制備和應(yīng)用、金屬納米粒子-半導體介質(zhì)復合薄膜及制法和全光克爾開關(guān)。

據(jù)2015年12月中國科學技術(shù)信息研究所、國家工程技術(shù)數(shù)字研究館信息顯示，吳全德院士在1999年至2000年共培養(yǎng)出3名碩士研究生、3名博士研究生。

吳全德歷任《物理學報》、《高速攝影與光子學》編委，電子工業(yè)出版社顧問，中國電子學會理事，國防科工委夜視專業(yè)組副組長，北京大學學術(shù)委員會委員，國家計委世界銀行貸款項目“重點學科發(fā)展項目”專家組成員，國家自然科學基金委員會信息科學部電子學科評審組成員，中國科學院真空物理實驗室學術(shù)委員會副主任，中國電子學會會士評審組成員和學術(shù)委員會委員等職務(wù)。

吳全德對“金屬超微粒子-半導體薄膜材料的結(jié)構(gòu)和特性”的研究，獲1987年國家自然科學獎三等獎和國家教育委員會科學技術(shù)進步獎二等獎；2004年，因電子顯微學基礎(chǔ)和納米結(jié)構(gòu)研究，獲北京市自然科學一等獎。

吳全德院士平易近人、為人正直、德高望重；教學上認真負責、誨人不倦；科研上周密嚴謹、成果卓著。他是我們的好老師，做人的好榜樣。（北京大學評）

“歲暮霜寒愁無限，故人西辭九重天，科海神游昨日事，后生猶記諄諄談，當年納米先行者，呼號上下古稀年，藝術(shù)融合科學道，更存高德于世間�！保ㄖ袊�科學院院士、北京大學教授劉忠范評）