Советский физикохимик, акад. АН СССР (с 1966). Родился в с. Большая Якшень (Нижегородской губернии). Окончил Московский университет (1930). С 1929 работает в Физико-хим. институте (до 1931 Хим. институт) им. Л. Я. Карпова, одновременно с 1947 проф. Московского химико-технол. института. Основные работы посвящены физикохимии аэродисперсных систем.
Разработал (1933—1939) методы исследования аэрозолей. Изучил условия возникновения в них электрических зарядов и влияние этих зарядов на устойчивость аэрозолей, законы фильтрации аэрозолей. Создал новый метод получения и разработал технологию производства сверхэффективных тонковолокнистых фильтрующих материалов (фильтры Петрянова; 1936—1938), которые используются во многих отраслях промышленности для особо высокой степени очистки газов. Широкое применение получили средства индивидуальной защиты органов дыхания от аэрозолей, разработанные на основе фильтров Петрянова. Предложил материалы для защиты от производственных и бытовых шумов. Главный редактор журн. «Химия и жизнь» (с 1964).
Герой Социалистического Труда (1971). Ленинская премия (1966), Государственная. премия СССР (1941).