1994年畢業(yè)于西安交通大學(xué)少年班，獲得工程力學(xué)學(xué)士學(xué)位。

1997年于清華大學(xué)固體力學(xué)系獲得碩士學(xué)位，導(dǎo)師為中科院院士黃克智教授。

2001年于哈佛大學(xué)工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院獲固體力學(xué)專業(yè)博士學(xué)位，導(dǎo)師為美國科學(xué)院、工程院、文理學(xué)院三院院士、力學(xué)大師John W. Hutchinson教授。

2001年至2003年在哈佛大學(xué)進(jìn)行博士后研究工作，導(dǎo)師為Hutchinson教授和三院院士Anthony G. Evans教授。

2003年進(jìn)入哥倫比亞大學(xué)任教。

2009年成為哥倫比亞大學(xué)終身教授。

2011年起擔(dān)任西安交通大學(xué)國際應(yīng)用力學(xué)中心常務(wù)副主任，為中國培養(yǎng)頂尖的跨學(xué)科青年人才。

2011年起作為大使開始籌建哥倫比亞大學(xué)工學(xué)院中國研究院，在中美之間架設(shè)起開創(chuàng)性和實質(zhì)性的科技合作橋梁。

現(xiàn)兼任力學(xué)研究通訊（Mechanics Research Communications）和納米微米力學(xué)雜志（Journal of Nanomechanics and Micromechanics）副主編，為Science，Nature，PNAS，PRL，JACS等100多個學(xué)術(shù)期刊審稿。并任美國機(jī)械工程師協(xié)會（ASME）下多功能材料和納米能源材料兩個專業(yè)委員會主席，以及材料學(xué)部（Materials Division）執(zhí)行委員。他在國際會議和國際知名大學(xué)做學(xué)術(shù)報告和邀請報告100多次，組織和參與組織國際會議20余次，擔(dān)任分會場主席40余次。

2007年，獲美國國家科學(xué)基金會NSF頒發(fā)的事業(yè)獎（CAREER），這是美國國家科學(xué)基金會授予青年學(xué)者的最高獎勵。

2008年，獲由美國總統(tǒng)George W. Bush在白宮頒發(fā)的美國青年科學(xué)家總統(tǒng)獎（PECASE），這個獎是美國政府官方授予青年學(xué)者的最高獎勵。2008年NSF從全美四萬名青年學(xué)者中提名20人獲得此獎，陳曦為唯 一華人，他也是迄今為止國際力學(xué)界華人學(xué)者中唯 一獲獎?wù)摺?/p>

2009年，獲由中國國家自然科學(xué)基金會頒發(fā)的海外杰出青年科學(xué)基金。同年獲聘韓國教育科學(xué)與技術(shù)部頒發(fā)的世界級大學(xué)海外學(xué)者講座教授。

2010年獲得美國機(jī)械工程師協(xié)會ASME的Sia Nemat-Nasser青年學(xué)者獎。

2011年，獲得美國工程科學(xué)協(xié)會SES的青年學(xué)者獎?wù)隆?/p>

2012年，獲得ASME的Thomas J.R. Hughes青年學(xué)者獎，他是國際上囊括ASME和SES這兩個權(quán) 威協(xié)會的所有三項青年力學(xué)科學(xué)家大獎的第一人。同年獲得日本學(xué)術(shù)振興會Fellowship獎和澳大利亞Distinguished Fellowship獎，并作為美國最頂尖的青年工程師之一被美國國家工程院特邀出席Frontiers of Engineering年會。

2014年，當(dāng)選ASME美國機(jī)械工程師協(xié)會的會士（Fellow）。

陳曦教授應(yīng)用多尺度理論方法，試驗方法及數(shù)值方法，研究包括應(yīng)對能源與環(huán)境挑戰(zhàn)的新型材料，納米結(jié)構(gòu)和生物材料等前沿問題。已經(jīng)發(fā)表230多篇期刊論文，被引用3000多次，其H指數(shù)（高引用次數(shù)指數(shù)）大于35，這些指標(biāo)均為同學(xué)科領(lǐng)域青年學(xué)者的最高指標(biāo)。他的科研多次被自然雜志和其他媒體報道。

能源

著重于新型的高效能源轉(zhuǎn)換材料。利用造價低廉的納米多孔材料和功能流體結(jié)合，在其巨大的比表面積上利用各種物理化學(xué)過程，實現(xiàn)電能、熱能和機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)換。例如，把低溫廢熱回收為電能，其效率接近卡諾循環(huán)理論上限，突破了國際熱電學(xué)領(lǐng)域的難題。該系統(tǒng)運行穩(wěn)定，成本造價低，無需對現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行改動，對于大幅度提高電廠熱效率，太陽能電池效率，地?zé)崮�、核能效率，汽車熱效率，建筑物能量使用效率，生物質(zhì)能等有巨大和可快速見效的前景。又例如，把有害的機(jī)械能（振動，沖擊等）吸收，不但起到保護(hù)系統(tǒng)的功能而且可以把部分有害能量轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏玫碾娔�，對于大幅度提高水電和風(fēng)電效率也有重要意義。以上二系統(tǒng)結(jié)合同時可以應(yīng)用于無線發(fā)電技術(shù)，使得大規(guī)模智能結(jié)構(gòu)系統(tǒng)和建筑成為可能。而以上二系統(tǒng)的反過程可以成為納米材料電機(jī)和熱機(jī)，具有巨大的能量輸出功能，可以廣泛用在驅(qū)動，推進(jìn)，智能結(jié)構(gòu)上。

生物

陳曦是生物形態(tài)學(xué)的先驅(qū)者之一。他利用簡單的物理和力學(xué)模型解釋了被達(dá)爾文稱為不可能破譯的多個生物形態(tài)學(xué)難題，包括多種動植物體、細(xì)胞、組織等的形態(tài)。同時基于簡單的物理和力學(xué)原理，他開發(fā)的仿生材料系統(tǒng)是世界上第一個三維的自組裝機(jī)械系統(tǒng)，成本低廉且結(jié)構(gòu)簡單，可廣泛應(yīng)用于微制造行業(yè)。他首 創(chuàng)了自上而下的模擬生物大分子的物理和力學(xué)行為的方法，被國際同行廣泛引用。

納米材料

陳曦開發(fā)完善的納米壓痕技術(shù)可方便地測量多種材料結(jié)構(gòu)的力學(xué)性質(zhì)，已經(jīng)被應(yīng)用于芯片測試中。他系統(tǒng)地研究了各種納米管、納米線、納米顆粒、納米薄膜及其復(fù)合體的力學(xué)行為，利用低成本的納米材料和可控的微疲勞裂紋擴(kuò)展在環(huán)境工程領(lǐng)域開發(fā)從空氣中捕捉二氧化碳并且長期埋存的技術(shù)，這將對二氧化碳減排和可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。他發(fā)展的多尺度和新材料技術(shù)還可顯著地增加天然氣和石油開采的效率和安全系數(shù)，以及用于海水淡化。