1941年10月4日，陈念念出生于上海市，原籍浙江省吴兴县（1981年撤销吴兴县并入湖州市）。
1958年9月，进入清华大学工程物理系，同位素分离专业学习 [3]。
1964年8月，大学本科毕业，9月进入二机部三院北京分部工作（至1979年5月）。
1979年6月，进入二机部三院二室、八室，担任组长（至1984年5月）。
1984年6月，进入核工业理化工程研究院，先后担任二室副主任（至1986年1月）、二室主任（1986年2月至1987年7月）、科技处副处长（1987年8月至1988年7月）、科技处处长（1988年8月至1990年12月）、副院长（1991年1月至1994年11月）。
1985年12月，加入中国共产党。
1994年12月，担任核工业理化工程研究院院长（至2002年4月）。
2002年4月，担任核工业理化工程研究院科技委主任。
2005年，当选中国工程院院士 [2]。
2012年9月，当选为清华大学天津校友会第八届理事会会长 [1]。
2018年7月25日，陈念念赴甘肃北山调研指导工作 [4]。
2021年12月21日，中国核工业功勋奖章获得者、中国工程院院士陈念念因病在天津逝世，享年81岁。
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