陳裕光出生於南京，早年就讀匯文書院附屬中學（今南京金陵中學），1911年時考入金陵大學化學系。陳裕光畢業後赴美留學，於哥倫比亞大學（Columbia University）繼續攻讀有機化學，並於1922年取得博士學位，期間曾擔任該校劉美中國學生會會長。陳裕光返國後隨即獲北京高等師範學校聘用，出任理化系主任；後又擔任總務長、校評會主席、代校長等。1925年，陳裕光回到金陵大學執教，1927年時出任金陵大學首任中國籍校長，並使學校成為國民政府轄下首座教會大學。
陳裕光執掌金陵大學校務二十餘年，期間曾獲選為中國化學會首屆會長，在抗戰期間亦率校西遷。戰後，陳裕光獲選為國大代表，1949年後仍留在中國，翌年卸下校長職務，轉往上海輕工業研究所任職，直到1973年退休，後仍獲聘為南京大學顧問。1989年4月19日，陳裕光病逝於南京。