Советский физик, академик (с 1953 г.). Родился в Москве. Окончил Белорусский университет в Минске (1928 г.). В 1930 -1944 гг. работал в Ленинградском физико-техническом институте АН СССР. С 1944 г.- в институте атомной энергии им. И. В. Курчатова.

Основные научные работы в области атомной и ядерной физики, управляемых термоядерных реакций. Его результаты исследования процессов взаимодействия быстрых электронов с веществом, в частности данные о зависимости интенсивности тормозного излучения и полных потерь энергии от энергии быстрых электронов, блестяще подтвердили выводы и предсказания квантовой механики, что имело в то время важное значение. В 1936 г. вместе с А. И. Алихановым и А. И. Алиханьяном доказал сохранение импульса при аннигиляции позитрона и электрона. Выполнил ряд исследований по электронной оптике.

В послевоенные годы Арцимович с сотрудниками разработал метод электромагнитного разделения изотопов. С 1951 г. возглавлял разработку важнейшей научно-технической проблемы современности-проблемы управляемого термоядерного синтеза и был руководителем этих исследований в СССР. В 1952 г. вместе с сотрудниками открыл нейтронное излучение высокотемпературной плазмы (Ленинская премия, 1958 г.). Под его руководством проводились работы на термоядерных установках «Токамак», завершившиеся получением физической термоядерной реакции. В 1971 г. за цикл работ по получению и исследованию высокотемпературной термоядерной плазмы на установках «Токамак» Арцимовичу присуждена Государственная премия СССР.

Арцимович успешно совмещал научно-исследовательскую работу с научно-организационной и преподавательской. Он был членом Президиума АН СССР, Академиком-секретарем Отделения общей физики и астрономии АН СССР, заведующим кафедрой Московского университета. Многое сделал для развития физики и астрономии в нашей стране.

Герой Социалистического Труда (1969 г.), Государственные премии СССР (1953, 1971 гг.).