广东省新会人，1912年1月22日生于广东。1934年中山大学地质系毕业，获美国洛克菲勒文化基金奖学金，进入国家北平研究院地质研究所攻读研究生。1935年毕业后，曾任两广及江西地质调查所技士、技正，中山大学地质系副教授、教授、系主任。1952年调湖南工作，历任中南矿冶学院(今中南大学)地质系教授、系主任、科研部副主任、副院长，湖南地质研究所副所长、中国科学院长沙大地构造研究所所长、名誉所长，中南工业大学顾问，博士生、博士后及访问学者导师。1956年加人中国共产党。1980年当选为中国科学院地学部委员(1994年改称院士)。1998年被国务院授予中国科学院资深院士称号。他是中国地质学会副理事长、中国地洼学说研究会理事长、国际地科联矿床大地构造委员会副主席兼地洼学组主席、国际地洼构造与成矿学研究总中心主席、国际矿床成因协会构造——岩浆活化(地洼)学组主席、国际刊物《大地构造与成矿学》主编、湖南省科协名誉主席。著有《地洼学说文选》(中英文版)、《中国大地构造》(中英文版)、《中国大地构造图》、《亚洲陆海壳体大地构造图》、《地洼学说——活化构造及成矿理论体系概论》等著作。发表了《中国地台“活化区”的实例并着重讨论‘华夏古陆’问题》、《地壳的第三基本构造单元——地洼区》、《地壳动“定”转化递进说——论地壳发展的一般规律》、《成矿构造研究法》、《地洼学说的新进展》、《历史——因果论大地构造学刍议》等论文共200多篇。

他从30年代开始从事地质学理论研究，尤长于对区域地质、构造地质、地震、地貌、新构造、古植物、成矿规律、矿床、岩石、沉积学等方面的科研与论析。最主要的科学贡献是：1956年开始提出大地壳第三构造单元活化区(地洼区)，引伸出地壳动定转化递进说、递进(地洼)成矿理论、壳体概念等，已发展成包括5个组成部分、4个衍生学科的地洼学说理论体系，形成了发源于中国的国际地洼学派。地洼学说具有国际领先水平，一系列科研成果居国际科学前沿，得到世界地质学界的公认和高度评价，被列为世界自然科学史上的大事之一，为推动地球科学的发展和矿产资源的勘测开发作出了重大贡献。1982年获国家自然科学二等奖的《地洼区(活化区)——大陆地壳第三构造单元》成果是地洼学说的代表性项目。他曾撰文《创新的哲学》，结合地洼学说的创立来论述在继承前人、立足实践、紧跟时代、开拓思维、哲学指导、三严作风的基础上争取科学技术创新的经验和体会。地洼学说是他科学创新的成果，从国外的地槽说、地台说到中国的地洼说，冲破了非槽即台、非台即槽的传统观念，揭示了大陆地壳第三构造单元，宣告国际地质界新理论的诞生。华北任丘油田就是按照地洼学说理论指导发现和建立的高产油气田。地洼理论在苏联、东欧、亚洲及其他地区得到充分的证明，产生了世界性的巨大影响。1975年美国《经济地质学》评介说：荣誉归于中国的陈国达。在1980年二十六届、1984年二十七届国际地质大会上，他及其地洼学说受到空前的尊重和赞誉。地洼学说被列入世界科学史大事年表。为中国地质界赢得了光荣。