沈学础，1938年生于江苏省溧阳县。1958年毕业于复旦大学物理系，后到中国科学院上海技术物理研究所工作。1981年起任红外物理研究室主任。1985-1993年任中国科学院红外物理开放实验室主任、国家重点实验室主任。1986年晋升为研究员。1993年起任该实验室学术委员会主任；是该实验室主要创建人之一。担任多个国际学术团体与刊物的学术领导职务。1995年当选中国科学院数理学部院士。2001年起任复旦大学教授。

沈学础院士主要从事固体光谱和固体光谱实验方法等方面的科学研究和教学，并取得多项重要成果。提出并首先实现光调制共振激发谱、高压下调制吸收光谱、带间跃迁增强与诱发回旋共振，使一些弱固体光谱现象观测研究成为可能。发现半导体晶体中新一类局域化振动模，发展了固体中杂质振动的理论；发现半磁半导体中d电子和p电子态间杂化，首先测定塞曼杂化态波函数的混和与重组，将固体中微观杂化混和的实验与理论研究推进到新高度；最先观测到和测定了GaAs调制掺杂多层结构的量子化能级，实验揭示了这种结构确可形成超晶格和量子阱；将硅光热电离光谱灵敏度提高了1-2个数量级，成为超纯材料浅杂质研究检测的首选方法之一，发现硅中两个新施主中心和多条与杂质高激发态相关的新谱线。他关于InGaAs/GaAs中两类超晶格电子态共存、nipi结构光生载流子的长寿命、磁场下杂质电子—光学声子强耦合互作用等发现和研究结果，也有重要意义。因以上成果两次获国家自然科学奖，两次获中国科学院自然科学一等奖，以及其它多项成果奖励，并于1988年获“国家有突出贡献中青年专家”称号。

沈学础院士发表论文200多篇，并被国外同行广为引用，包括被编写入国外20多种专著、手册、教科书。著有《半导体光学性质》一书，并与其他著者合作，出版著作两本，编辑会议文集三册。已培养博士研究生30余名。此外，他还在红外物理国家重点实验室建设中取得成果，两次获国家“金牛奖”。