张维岩于1982年从北京大学物理系毕业；1990年获得比利时布鲁塞尔自由大学理论物理学博士学位，之后前往德国杜塞尔多夫大学理论物理研究所从事博士后研究工作；1992年从德国回到中国，进入北京应用物理与计算数学研究所工作，历任副研究员、研究员；1996年入选“百千万人才工程”国家级人选；2001年至2016年担任中国工程物理研究院副院长；2003年被批准为四川省学术和技术带头人；2011年当选为中国科学院院士；2017年担任北京大学应用物理与技术研究中心主任。长期从事激光驱动惯性约束聚变大科学工程研究

张维岩在激光聚变靶物理研究以及激光聚变大科学工程研究的战略目标确定、技术路线选择、组织实施策划等方面发挥了关键作用。作为领导者和主要研究者负责激光聚变物理理论和数值模拟研究，建立了激光聚变物理多个重要理论模型，并发展和完善了数值模拟的大型LARED软件包，为激光聚变物理研究和点火靶的设计提供了重要基础。全面主持863计划激光聚变科学和技术项目研究以来，与研究团队一起在神光系列激光器上完成了5000多次（截至2020年6月）物理实验，积累了中国自己重要的科学数据和获得了深入的物理规律认识；突破了关键光学材料和元器件技术，建成了万焦耳级神光III原型，20万焦耳的神光III主机建造已输出第一路光束；研制了测量各种物理过程的精密诊断系统；提高了大型精密物理实验能力以及精密实验靶制备能力和水平。