Doctor en Ciencias Físicas por la Universidad Autónoma de Madrid (Director, Francisco J. Yndurain) y Diplôme d’Etudes Approfondies (DEA) por l’Université de Paris (Director, Bernard Diu). Catedrático de Física Teórica de la Universidad Autónoma de Madrid. Ha dado clase en diversas asignaturas de todos los cursos de la carrera de Ciencias Físicas, incluyendo el doctorado, y también de Física de los Procesos Biológicos, dentro de la carrera de Ciencias Biológicas. Desde noviembre de 2000 a junio de 2004, Director del Parque Científico de Madrid. De septiembre de 2004 a enero de 2010, Director del Departamento de Energía del Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT). A partir de enero de 2010, Director General del CIEMAT.

Ha sido Rector de la Universidad Autónoma de Madrid de 1985 a 1994. Miembro del Consejo del CERN (Laboratorio Europeo de Física de Partículas) de 1983 a 1995. Miembro del Comité Asesor del Plan Nacional de Ciencia y Tecnología. Director del encuentro Elementary Particle Physics and Cosmology (1992). Miembro del Fusion Programme Evaluation Board de la Comisión Europea (1990-91). Presidente del Comité Organizador de la International Conference on High Energy Physics (Madrid, septiembre 1989).

Ha dirigido, como Investigador Principal, varios proyectos de investigación sobre Partículas Elementales, Teorías Unificadas y Transmutación Nuclear con fines energéticos y de eliminación de residuos radiactivos, tanto con financiación nacional como europea. Y es miembro de numerosas comisiones evaluadoras de proyectos de investigación, becas, premios científicos, patronatos y comisiones asesoras de diversos organismos nacionales y extranjeros.

Ha publicado unos sesenta artículos científicos en revistas internacionales sobre temas de su especialidad, tres de los cuales figuraron entre los 100 más citados del mundo en los dos años posteriores a su publicación, y es autor o editor de varios libros especializados en temas de Física o actas de conferencias internacionales. Ha publicado además dos libros de divulgación y un libro de texto, así como centenares de artículos de divulgación científica o sobre política científica, energía y tecnologías de la información en diarios y revistas de pensamiento.

Doctor Honoris Causa por la Universidad de Buenos Aires. Miembro de la European Academy of Sciences and Arts. Gran Cruz de la Orden Civil de Alfonso X el Sabio.