1932年10月生于江苏省太仓市。

1953年毕业于北京大学化学系。

　　1954年9月—1958年12月 北京大学化学系、技术物理系助教。

　　1959年1月—1960年4月 苏联科学院地球化学与分析化学研究所进修。

　　1960年5月—1985年4月 北京大学技术物理系放射化学教研室副主任，讲师；环境化学教研室主任，讲师，副教授。

　　1985年9月—1986年10月 美国Brookhaven National Laboratory，国家大气科学中心（NCAR）高级客座科学家。

　　1985年5月—1996年 北京大学环境科学中心主任，教授；

　　1995年当选为中国工程院农业、轻纺与环境工程学部院士。

　　1996年-现在 北京大学环境科学中心教授，环境科学与工程学院环境科学系教授。

唐孝炎教授在我国创建环境化学专业和开创、发展大气环境化学新领域方面有显著贡献。在环境化学前沿领域大气臭氧 、酸雨和大气细颗粒物（气溶胶）化学方面作过许多具有开拓性和创造性的系统工作。领导组织了兰州光化学烟雾大规模现场综合研究，证实了光化学烟雾在我国的存在，发现了我国光化学烟雾不同于外国的成因。在国内，设计建造了第一个大气光化学反应模拟装置和最早建立了化学反应与大气扩散相结合的计算模式。对酸性雨水、雾水和云水开展了酸化过程的化学研究。在国际公约履约方面，尤其是在维也纳臭氧层保护公约和蒙特利尔议定书的履约过程中为国家作出了重要贡献，她主持编写的“中国消耗臭氧层物质逐步淘汰国家方案”，1993年1月经国务院批准，3月获《议定书》国际执委会批准,被译成六国文字，作其他国家的参考范本。1972年创建了我国最早的环境化学专业，率先开设了环境概论、三废治理、环境化学和大气化学等一系列环境新课程。1990年出版的《大气环境化学》教科书（2006年再版），先后获得教育部、国家环保局优秀教材一等奖、北京市先进教育集体和教材一等奖。30余年来，已为我国环境科学的科研、管理和教学培养了大批学术带头人和骨干。唐孝炎教授曾参加国家中长期科技规划第十专题战略及其政策研究、多次主持国家攻关项目，973、863有关项目、国家自然科学重大基金项目和北京市空气质量达标战略研究、北京市大气污染控制研究等。

《大气环境化学》（获教育部、国家环保局优秀教材一等奖、北京市先进教育集体和教材一等奖）、《环境保护与可持续发展》（与钱易主编）等。主要论文：《光化学烟雾箱的试制和性能实验》、《石油化工区光化学烟幕模拟模式的研究》、《大气环境标准中的光化学氧化剂》、《大气污染物对平流层臭氧的影响》、《三种碘化钾化学法测定低浓O3实验条件的探讨》、《水蒸汽对光化学烟雾中臭氧生成的影响》、《用NO2光分解反应测定紫外光强度的研究》、《兰州西固地区光化学污染规律及防治对策的研究》、《在异戊二烯-O3-SO2体系中SO2的氧化》、《大气中臭氧浓度和几个气象变量的统计相关性》、《兰州西固地区气溶胶污染源的鉴别》、《南京尧化门气溶胶污染源的初步研究》、《兰州西固地区光化学烟雾污染气质模型》、Products and Mechanism for the OH Radical Initiated Oxidation of Acrylonitrate, Methacrylonitrate and Allylcyside in the Presence of No等。

她于1998年获国家科技进步一等奖；1985年、1987年、1990年三次获得国家科技进步二等奖；1993年获国家教委科技进步一等奖；1996年获“何梁何利”科学技术进步奖；2003年获国家环保总局臭氧层保护个人特别金奖；2004年获国家环保总局第二届中国保护臭氧层贡献奖特别金奖，北京大学环境中心集体奖；2005年获美国国家环保局平流层臭氧保护奖，北京大学环境中心集体奖；2005年获联合国环境署和世界气象组织维也纳公约奖；2006年获北京市政府首都环保之星奖等。 唐孝炎教授曾任国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）的大气化学委员会衔称委员（类似常务委员）（1988－1996）。自1993年起担任联合国环境署（UNEP）臭氧层损耗环境影响评估组共同主席。在国内曾任中国环境学会副理事长多届，教育部环境科学教学指导委员会主任，副主任等等。