1920年5月12日，湯定元生于江蘇金壇。

1930年秋，湯定元進縣城讀小學(xué)五年級。僅讀了一年，因遇上特大洪水，農(nóng)村顆粒無收，失學(xué)在家。

1932年春，湯定元到縣城讀中學(xué)。初中畢業(yè)后，考進無錫師范學(xué)校。在無錫師范讀了兩年，抗日戰(zhàn)爭爆發(fā)，他與同學(xué)靠沿路“求乞”步行到武漢，住進難民收容所。

1938年4月，被國民黨教育部收留，分到國立四川中學(xué)師范部繼續(xù)學(xué)習(xí)。僅讀了三個月，7月就從師范部畢業(yè)，留在學(xué)校等待分配。而后他考入重慶中央大學(xué)物理系。

1942年于國立中央大學(xué)物理系畢業(yè)后留校任教。

1948年3月赴美國明尼蘇達大學(xué)物理系學(xué)習(xí)，同年轉(zhuǎn)入芝加哥大學(xué)物理系，

1950年獲芝加哥大學(xué)物理系碩士學(xué)位。

1951年回國后到中科院應(yīng)用物理所（1958年更名為物理研究所）工作，歷任助理研究員、副研究員。

1956年下半年，湯定元在物理研究所半導(dǎo)體研究室進行鍺的區(qū)域提純的工作，并對鍺光電導(dǎo)光譜分布做了測量研究，用表面復(fù)合速度定量地解釋了鍺光導(dǎo)光譜分布的形狀，提出了研究表面復(fù)合速度的方法，并用實驗證明實表面復(fù)合在光電過程中的重要作用。

1957年，在民主德國召開的國際固體物理會議上，他宣讀了研究成果，引起很大反響。

從1958年12月起，湯定元帶領(lǐng)科技人員從事硫化鉛紅外探測器的研制工作，經(jīng)過艱苦努力，研制出性能優(yōu)良的硫化鉛紅外探測器。同時建立起一套測試設(shè)備，包括黑體響應(yīng)率、噪聲頻譜、光譜響應(yīng)等。這套測試系統(tǒng)后來成為國內(nèi)建立紅外探測器實驗室的樣板。在此期間，湯定元等還編譯出版了《紅外光電探測器及其材料》一書，為中國紅外技術(shù)進一步發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。

1960年至1964年在中科院半導(dǎo)體研究所工作，并晉升為研究員。期間曾兼任中國科技大學(xué)教授和半導(dǎo)體教研室主任。

1962年任研究員。他歷任上海技術(shù)物理所所長，紅外物理國家重點實驗室學(xué)術(shù)委員會委員。

1964年調(diào)入中科院上海技術(shù)物理研究所工作至今，歷任副所長、所長、所學(xué)術(shù)委員會主任、紅外物理國家重點實驗室學(xué)術(shù)委員會主任。

1978年后，湯定元預(yù)計到碲鎘汞紅外探測器在今后紅外技術(shù)發(fā)展中的重要性，在上海技術(shù)物理所帶領(lǐng)一個科研群體，對碲鎘汞晶體材料、器件及物理性能進行了全面系統(tǒng)的研究，在國內(nèi)外發(fā)表了一百多篇學(xué)術(shù)論文，涉及碲鎘汞半導(dǎo)體的能帶參數(shù)、光學(xué)常數(shù)、雜質(zhì)缺陷、材料物理和器件物理等諸多方面。其中有16項成果被收入國際權(quán)威的科學(xué)手冊《Landolt. Boernstein: Numerical Data and Functional Relationship in Science and Technology》 Ⅲ/41B卷中(德國Springer出版社1999年版)。

1985年后，他參加紅外輻射加熱技術(shù)研討會，了解到這一重要的節(jié)能技術(shù)在我國發(fā)展中所遇到的一些問題，就決定寫一本《紅外輻射加熱技術(shù)》的科普讀物，闡明輻射加熱的基本原理。

1991年，當選為中國科學(xué)院院士（數(shù)理學(xué)部）。

湯定元院士在留美期間發(fā)現(xiàn)金屬Ce的高壓相變起源于原子半徑的突然收縮，他首創(chuàng)的金剛石高壓容器成為國際上高壓物理研究的重要儀器。1964年到中科院上海技術(shù)物理研究所，該所于當年轉(zhuǎn)向紅外科技專業(yè)，現(xiàn)已發(fā)展成為國際知名的紅外科技研究中心。開創(chuàng)并參與研制成功十種光電器件和紅外探測器，有一些已應(yīng)用于人造衛(wèi)星、軍用和民用高科技裝備中，為我國“兩彈一星”的研制作出了突出貢獻。在國內(nèi)開創(chuàng)了窄禁帶半導(dǎo)體的研究。先后在國內(nèi)外發(fā)表學(xué)術(shù)論文一百五十余篇，主持出版書籍10本。熱心科普事業(yè)，發(fā)表過不少科普文章，尤以“天壇中的幾個建筑聲學(xué)問題”最有影響，該文揭開了天壇回音壁之謎。

在芝加哥大學(xué)學(xué)習(xí)期間，他同時也在學(xué)校高壓物理實驗室工作，在A�盬�盠awson教授指導(dǎo)下研究高壓相變。他以金屬鈹(Be)做高壓容器，研究X—射線通過鈹容器攝取高壓下樣品的粉末衍射像。湯定元在工作中發(fā)現(xiàn)：金屬鈰(Ce)的晶體結(jié)構(gòu)在高壓(約大于12千巴)下仍保持大氣壓下的面心立方，但體積突變16��5%。在原子周期表中，鈰是鑭系稀土類元素中第一個有4f態(tài)的元素，壓力的作用可解釋成4f電子被“擠入”內(nèi)部的空5d態(tài)——一種新穎相變!這一成果立即得到有關(guān)方面的重視，包括兩位諾貝爾獎金獲得者P�盬�盉ridgman和L�盤auling的重視。之后，他又研制成金剛石高壓容器，得到25千巴的壓力。這個金剛石高壓容器現(xiàn)已發(fā)展成為國際上高壓物理研究室中的重要儀器，耐高壓可超過1000千巴。湯定元取得碩士學(xué)位之后，繼續(xù)做博士論文工作，研究方向是利用這個新的高壓容器研究碳酸鈣(CaCO3)的相變，這對地質(zhì)學(xué)有重要意義。

1�盩ang Dingyuan,A�盬�盠awson,Concerning the High Pressure Allotropic Modification of Cerium，Phys�盧ev��,1949，76(301).

2�盩ang Dingyuan,A�盬�盠awson,A Diamond Bomb for Obtaining Powder Picture at High Pressure，Rev�盨cient�盜nstr��,1950，21(815).

3�睖�定元，天壇中幾個建筑物的聲學(xué)問題，科學(xué)通報，1953，2(50)。

4�睖�定元，表面復(fù)合速度對于鍺的光電導(dǎo)光譜分布的影響，物理學(xué)報，1957，13(421)； Scientia Sinica,1958，7(165)。

5�睖�定元、黃啟圣，銻化銦中載流子的復(fù)合過程，物理學(xué)報，1965，21(1038)。

6�睖�定元、沈杰，Hg0��80Cd0��20Te在液線溫度的汞汽壓，科學(xué)通報，1981，26(593)。

7�盩ang Dingyuan,Chu Junhao,On the Energy Gap Versus,Alloy Composition and Temperature in Hg1-xCdx Te,Appl�盤bys�盠ett��,1983，43(1964).

8�睖�定元、褚君浩等，非拋物型能帶半導(dǎo)體Hg1-x Cdx Te的本征載流子濃度，紅外研究， 1983，2。

9�盩ang Dingyuan,Research on IR Physics in China，Infrared Physics,1985，25 (3).

10�盩ang Dingyuan,Zheng Guozhen,Acceptor Levels in Zero�瞘ap Hg1-x Cdx Te Crystals，Chinese Phys�睱ett��,1986，3(425).

11�睖�定元、鄭國珍，n�睭g1-x Cdx Te的Shubnikov�瞕e Heas 振蕩，物理學(xué)報，1987， 36(114)。

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14�盩ang Dingyuan,Yu Zhenzhong,Optical Absorption in Low P�瞭ype Hg0��80Cd0��20Te Alloys，SPIE��1987，797(171).

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17�睖�定元、鄭國珍等，L3He溫度下Hg1-xCdx Te的量子輸運特性，紅外研究，1989，8(139) 。

18�睖�定元，Hg1-x Cdx Te三元半導(dǎo)體的研究，中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所三十周年紀 念論文集(上)，1989。

19�睖�定元，光電器件概論，上�？茖W(xué)技術(shù)文獻出版社，1989(集體寫作)。

20�睖�定元，窄禁帶半導(dǎo)體紅外探測器，半導(dǎo)體研究與進展，科學(xué)出版社，1991(與童斐明合作)。

湯定元回國后，先后在中國科學(xué)院應(yīng)用物理研究所(1958年改名為物理研究所)、半導(dǎo)體研究所、上海技術(shù)物理研究所工作，1962年任研究員。他曾任上海技術(shù)物理所所長，現(xiàn)任該所研究員，紅外物理國家重點實驗室學(xué)術(shù)委員會委員。

九三學(xué)社第八屆中央委員會委員，第十一屆中央委員會顧問。

湯定元院士曾榮獲國家自然科學(xué)三等獎、國家科技進步二等獎和三等獎各一次，中科院自然科學(xué)一等獎、二等獎、三等獎各一次，中科院科技進步一等獎一次，中科院科技進步二等獎兩次，中科院重大成果獎一次，上海市科技二等獎兩次；各種榮譽獎十次，包括全國科學(xué)大會先進工作者獎狀，光華科技基金一等獎和何梁何利基金科技進步獎等。

在把半導(dǎo)體紅外器件成功地應(yīng)用于中國探測、空間遙感方面，有開拓性貢獻。（中國網(wǎng)評）