蘇聯物理化學傢。1896年4月15日生於薩拉托夫，1986年逝世。1917年畢業於彼得堡大學數理系並留校工作。1920～1931年，在物理技術研究所工作，19928年兼列寧格勒工學院教授。1931年創建蘇聯科學院化學物理研究所並任所長。1944年該所遷莫斯科後仍任所長。謝苗諾夫曾任莫斯科大學教授。1929年當選為蘇聯科學院通訊院士，1932年當選為院士。
謝苗諾夫的重大貢獻是發展瞭鏈反應理論。1926年謝苗諾夫首先用磷蒸氣的氧化實驗證明熱化學反應也是鏈反應，將鏈反應的概念由光化學反應推廣到廣闊的熱化學反應領域。同年，他發現瞭支鏈反應。謝苗諾夫和同事們用定量的方法研究瞭在不同的氧的壓力（濃度）下磷的氧化反應。他們發現，當氧的壓力小時，進入容器中的氧不會使磷蒸氣馬上發生磷光，而隻是達到一定的臨界壓力時才能使之發光；超過臨界壓力時，反應迅速進行，直到磷蒸氣燃燒起來。他提出支鏈反應理論來解釋上述反應，即開始時形成帶有不飽和價鍵的自由基，然後產生一系列支化反應的鏈。由於活化粒子容易碰到容器內壁而斷鏈的可能性極大，氧氣壓力高於臨界壓力時，活化粒子隨支鏈反應而成倍增加，結果反應速率出現幾何式的增長。支鏈反應經過各種氧化反應（爆鳴氣的燃燒，磷化氫的氧化）的驗證，都獲得圓滿成功。謝苗諾夫預言，除瞭存在有燃燒反應的壓力下限外，還應該有反應的壓力上限。超過這一界限，不能發生自燃現象（火花或爆炸），而隻能是緩慢氧化過程。此預言已為實踐證實。
謝苗諾夫還發現瞭多分子吸附層和薄膜中的離子型多相催化；並發展瞭有關多相催化中自由價作用的概念。謝苗諾夫因研究化學動力學，與C.N.欣謝爾伍德共獲1956年諾貝爾化學獎。他還曾獲列寧勛章。著有《鏈反應》和《化學動力學和反應能力的若幹問題》等書。