Babası gibi fizik öğrenimi gören Saharov, doktora çalışmasını 1947`de tamamladı ve 32 yaşında SSCB Bilimler Akademisi tam üyeliğine seçildi.Bu dönemde İgor Tamm ile birlikte SSCB`nin ilk hidrojen bombasının yapım çalışmalarını gerçekleştirdi ve denetimli çekirdek kaynaşmasının (füzyon) kuramsal temellerini attı.
Saharov, 1961`de Başbakan Nikita Kruşçev`in 100 megatonluk bir hidrojen bombasının atmosferde denenmesi yolundaki planına, deney sonucu oluşacak radyoaktif serpintinin yaygın hastalıklara yol açabileceği kaygısıyla karşı çıktı.Üç yıl sonra, Stalin dönemi biyologlarından T.D. Lisenko`nun egemen öğretilerine karşı bir muhalefet grubu oluşturmayı başardı.1968`de Batı ülkelerinde yayımlanan ``İlerleme, Birlikte Yaşama ve Düşünce Özgürlüğü`` adlı yapıtında nükleer silahların azaltılması gerektiğini savundu ve komünist ve kapitalist sistemlerin sonunda demokratik sosyalizm temelinde birleşeceğini öne sürdü.1971`de insan hakları savunucularından Yelena G. Bonner ile evlendi.
Saharov`un bu etkinlikleri ve daha sonraki yazıları, Sovyet yönetiminin tepkisini çekti.Yönetimi, ülke içinde çeşitli baskılar uygulamak, ülke dışında da düşmanca bir politika izlemekle suçlaması üzerine resmi sansür kuruluşunun hedefi haline geldi.1980`de Gorki (bugün Nijni Novgorod) kentine sürüldü.1984`te Sovyet aleyhtarı etkinliklerde bulunmakla suçlanan karısı da Gorki`ye sürüldü.Sovyet yönetiminin kendisine verdiği nişanları geri almasına karşın Saharov, Bilimler Akademisi üyesi olarak kaldı.1986`da Mihail Gorbaçov`un sürgün cezasını kaldırması üzerine Moskova`ya döndü.Nisan 1989`da Halk Temsilcileri Meclisi`ne seçilen ve itibarı iade edilen Saharov, yıllarca uğruna mücadele ettiği pek çok amacın Gorbaçov döneminde gerçekleştiğine ve resmi politika haline geldiğine tanık oldu.
Nobel Barış Ödülü