陈裕光1893年3月7日出生于浙江省宁波市，自幼随家迁居江苏南京。1905年入南京汇文书院（1910年更名为金陵大学，1952年合并于南京大学）附属中学成美馆求学，1911年考入南京金陵大学化学系。1916年由金陵大学选送到美国哥伦比亚大学深造，攻读有机化学，1922年获博士学位。在哥伦比亚大学留学期间，曾担任留美中国学生会会长，并参加美国化学会，1919年创办了《中国留学生季刊》（中文版》、《留美中国学生月刊》（英文版）。1925年受聘为金陵大学化学系有机化学教授，1927年至1950年担任金陵大学校长，是第一位担任教会大学校长的中国人。
立志“科学救国” 重视高等教育
陈裕光留美期间，见到美国社会对华人的歧视，义愤填膺，于是写下了“热血横飞恨满腔，汉儿发愿建新邦”的诗句，表达了他振兴国家的强烈责任感。民国初期，“教育救国”的学说曾风行于当时的知识界，陈裕光深受影响，认为“科学救国”，如果不重视人才的培养，便是一句空话。要使国家富强，必须重视教育，建立起一支庞大的知识分子队伍，于是他立志从事教育工作。
陈裕光在美国期间，就被预聘为北京师范大学教授。1922年，他本着“教育救国”的抱负回国任教。他曾任北京师范大学教务长、化学系主任，主讲有机化学，兼任学校评议会主席。他曾积极参加中华教育改进社科普工作，负责科学教育的研究，主持编译柯威和史罗荪的《科学与世界改造》一书，他还曾两次担任代理校长职务。在此期间，曾与蔡元培、范源濂、马叙伦、陶行知等教育家交流和切磋，使他在高等教育和师范教育方面的工作更有成效。
听从母校召唤 荣任金大校长
由于陈裕光毕业于金陵大学，1925年应该校聘请回母校办学。金陵大学是由美国教会在华开办的一所学校。1927年大革命的风暴席卷全国，北伐军势如破竹，一举攻克南京，并定都南京。当时金陵大学的外籍教授纷纷离去，校长也借口告退返美，遂由中国人主持校政。学校成立了校务委员会，推选陈裕光与过探先为正副主席，代行校务。同年11月，陈裕光被聘为校长，成为金陵大学第一任中国校长，也是全国第一位担任教会大学校长的中国人。他在此职位上整整工作23年。陈裕光曾于1929年和1945年先后获得美国哥伦比亚大学名誉教育奖章和美国加州大学名誉教育博士称号。
收回教育主权 捍卫国人尊严
金陵大学成立于1888年，是美国教会在中国最早开办的大学之一，也是规模较大的一所学校。当时金陵大学的教材、图书杂志、教学仪器以至生活设施都来自美国。学校的校长、教务长、各系主任均系美国传教士。陈裕光目睹此状，深为感慨，他认为外国人办学不合中国国情，应当把教育权还给中国。他就任校长后的第一件事就是向政府呈请立案。1928年5月办完立案手续，9月20日获准立案。这是当时国内13所教会大学中第一个向政府请求立案并首获批准的学校，对其他教会学校的相继申请立案，起了推动作用。
立案之后，陈裕光对学校的行政管理进行了一系列调整。他首先改理事会为校董会，使中国校董占总数的2/3；又将各院院长、系主任及各级领导逐步改由中国人担任，大为增加教职员工中中国人的比例。同时，他重视发扬共和精神，民主办校。加强校务委员会机构，吸收更多的教授参加校务会议，并设立校务会常务委员会，十多位常委每周开一两次会议，讨论研究校务。在当时实行这些措施，曾遭到教会和传教士的反对，但陈裕光在大多数中国教职员工及学生的支持下，还是完成了这些改革。这是陈裕光作为中国第一位担任外国教会大学校长后，为国家争得教育主权的爱国之举。
倡导教学改革 完善学科门类
陈裕光在行政上争得教育主权后，便立足于教育改革，以实现他“教育救国”的抱负。 陈裕光根据国情办学，一是停办宗教系，使原来的金陵神学院与金陵大学脱钩，宗教课由必修课改为选修课，宗教集体活动改为自由参加，尊重信仰自由。二是扩充科系，将文理科改为文学院与理学院，改农林科为农学院。增设文科、理科、农科研究所。从1927年到1937年，共增加10个科系，设备日臻完善，学校得到很大发展。
陈裕光推出“教学、研究、推广”三一制的三结合教育方针，针对实际情况进行教学，使培养的人才符合实际要求。研究则分为调查研究、采集研究、试验研究，或专题论述或一般探讨。其中，有长期的，也有短期的。研究成果由受过严格训练的人员进行推广，如在推广中发现问题，再进行研究，然后再用于教学与推广。实践证明，这种三位一体制具有很大优越性，是金陵大学取得成就的重要因素之一。陈裕光还提倡学生思想自由，鼓励学生组织各种团契、讨论会、读书会等。旨在让学生了解社会，接受新思想。因此，金大校内学术气氛十分活跃，呈现一派欣欣向荣的景象。
倡导文化研究 弘扬民族文化
金陵大学虽是教会大学，但陈裕光认为它首先是中国人的学校。中国大学生要吸收西方的科学文化，但必须以中国文化为主体，重视祖国固有文化，对外来文化应该加以择别。中华民族有灿烂的历史文化，应该研究中国文化历史，培养这方面的人才。于是，文学院在1930年创办了中国文化研究所，它是金陵大学最早建立的一个科学研究机构。研究所由著名学者徐养秋主持，应聘于该所的学者最多时达到十二三人，其中不少是当时蜚声学坛的专家，一时人才荟萃。全所著书立说活动甚为活跃，在开创后的数年间，收藏书籍古物之富、出刊著述之多，蔚为壮观，使文化研究所的学术声誉日增，研究所对史学、哲学、语言学、考古学、民族学、文法学及目录学等作出了突出成就。研究所致力于出版工作，创办学校汇刊，大力刊行各类丛书，以繁荣学术研究。值得一提的是，陈裕光促使金陵大学创办人之一、后任校董的福开森（J．C．Ferguson），将其在中国40年用巨资收藏的一部分文物捐赠给金陵大学文化研究所，为中华文物回归祖国作出了贡献。