清华大学学士、硕士和博士学位，并先后在美国 Illinois 大学和 Stanford 大学从事博士后研究。

1995 年，陈大同在硅谷联合创办了 OmniVision Technology 公司。该公司研发出了世界上首颗单芯片彩色 CMOS 图像传感器， 并于 2000 年在美国 NASDAQ 成功上市。2001 年，陈大同在上海又联合创办了展讯通信公司。该公司研发成功世界首颗 TD-SCDMA(3G) 手机核心芯片, 荣获 2006 年国家科技进步一等奖，并于 2007 年在美国 NASDAQ 成功上市。

2008 年起，陈大同任北极光创投的投资合伙人；2010 年初他又创办了华山资本投资公司。陈大同博士目前持有 34 项美国及欧洲专利，并荣获 2006 年度全国发明创业特等奖。他现任清华大学教育基金会理事、中国发明协会理事和中国半导体协会常务理事，并曾任清华企业家协会主席。