Советский физик, один из создателей квантовой электроники, академик (с 1966 г.). Родился в Воронеже. Окончил Московский инженерно-физический (1950 г.). С 1948 г. работает в Физическом институте АН СССР, заведует лабораторией квантовой радиофизики, с 1973 г. - директор, с 1963 г.- также профессор Московского инженерно-физического институте .

Научные работы в различных областях квантовой радиофизики и ее применений. Открыл принцип генерации и усиления излучения квантовыми системами, разработал физические основы стандартов частоты, выдвинул ряд идей в области полупроводниковых квантовых генераторов, провел исследования по формированию и усилению мощных импульсов света, по взаимодействию мощного светового излучения с веществом, разработал лазерный метод нагрева плазмы для управляемого термоядерного синтеза, выполнил значительный цикл исследований по мощным газовым квантовым генераторам, химическим лазерам, выдвинул новые идеи применения лазеров в оптоэлектронике.

Вместе с А. М. Прохоровым создал в 1954 г. первый квантовый генератор на пучке молекул аммиака, а в 1955 г. предложил трехуровневый метод создания неравновесных квантовых систем, широко используемый в квантовых генераторах и усилителях радио- и оптического диапазона. Этими работами, а также исследованиями американского физика Ч. Таунса было положено начало развитию нового научного направления - квантовой электроники. За работы, посвященные квантовым генераторам, Басов и Прохоров удостоены в 1959 г. Ленинской премии, а в 1964 г. им совместно с Ч. Таунсом за фундаментальные исследования в области квантовой радиофизики, позволившие создать генераторы и усилители нового типа - мазеры и лазеры, присуждена Нобелевская премия. Басову принадлежит идея использования полупроводников в лазерах (1957 г.), он развил методы создания различных типов полупроводниковых лазеров.

В 1961 г. Басов обратил внимание на возможность использования лазеров в термоядерном синтезе, и последующие его работы привели к созданию нового направления в проблеме управляемых термоядерных реакций - методов лазерного термоядерного синтеза. В 1963 г. обосновал новые методы теплового возбуждения лазерных систем, несколько позднее начал цикл исследований по химическим квантовым генераторам, провел ряд исследований по стимулированию химических реакций лазерным излучением. Герой Социалистического труда (1969 г.).