1940年生于浙江温州。1963年毕业于北京大学化学系。上海作家协会一级作家、教授。曾任中国科协委员、中国科普创作协会常务理事、世界科幻小说协会理事。
自11岁起发表诗作。现已出版180多部著作，是国内少有的勤奋高产的作家，著作等身（其实是超身了）。早年曾是上海科教电影制片厂的编导，业余科普作品为多，是《十万个为什么》的主要作者，七十年代末，八十年代初，他的科幻小说占了中国的半碧江山。
但真正圆了他“作家梦”的还是科普小品的创作。1959年，还在北大上学时，他写了一本科学小品集《碳的一家》，寄给上海少年儿童出版社。这家出版社并没计较作者的资历，出版了这本书。这也为叶永烈成为该社《十万个为什么》最早、最年轻的作家打下了良好的基础。因文笔活泼，叶永烈深受出版社的青睐。二十岁的叶永烈的一个个“为什么”，被比他只小几岁的读者广泛阅读、传诵。到新版，也即第五版《十万个为什么》问世，叶永烈共为该书写了500多篇科普小品。《十万个为什么》一次次修订再版，总印数超过一亿册。新版《十万个为什么》增写了许多新的“为什么”。最近，《叶永烈文集》正在分批出版之中。
在写了《十万个为什么》之后的第二年，完成了另一部新著——《小灵通漫游未来》。《小灵通漫游未来》虽然直到1978年才由少年儿童出版社出版，但是一出版就印了300万册，也产生了广泛影响。小灵通”是该书中的形象。《小灵通漫游未来》完成于1961年秋，书中的小灵通漫游未来世界，报道未来科学技术。《小灵通漫游未来》是我国“文革”后出版的第一本科幻小说，出版后立即引起轰动，一下子印了一百几十万册，成了当时的畅销书。后来，以展望新的技术革命的灿烂前景为主线，叶永烈又创作了《小灵通再游未来》， 于1984年出版。
《小灵通漫游未来》是通过眼明手快的小记者小灵通漫游未来市的所见所闻，对未来作全景式的“扫描”。 有一些科学幻想已经实现，或者即将实现：
小灵通前往“未来世界”，乘的是“原子能气垫船”。如今，气垫船已经很普通，从上海至宁波，从深圳到珠海，每天都有“飞翔船”往返。所谓“飞翔船”，也就是气垫船。当然，小灵通乘的以原子能为动力的大型气垫船，虽然还没有出现在世界上，但是已经不很遥远了。
小灵通手腕上戴的“电视手表”，已经接近于变成现实，如今，“掌上微型电视机”已经商品化。更小的手表大小的微型电视机的诞生，指日可待。
小灵通在未来世界乘坐的“飘行车”，不仅能在地面行驶，而且能够在空中“飘行”。这种“飘行车”，也许会在21世纪出现。
在《小灵通漫游未来》中写到的“环幕立体电影”，如今已经变为现实。把小轿车驶进电影院，坐在车里看电影，这些已经实现——虽说并不那么普遍，但是毕竟有了。
小灵通见到小虎子的“老爷爷”（曾祖父）下棋不戴眼镜，很吃惊。一问小虎子，这才明白：“他的眼睛不花，那是因为他眼睛里装了老花眼镜。镜片是嵌在眼睛里的，所以你看不出来他戴眼镜。我的爸爸的眼睛里也嵌着镜片，不过，他嵌的是近视镜片。”这种“嵌在眼睛里的眼镜”，如今比比皆是——隐形眼镜。
在《小灵通漫游未来》中，写及“未来市农厂”，在巨大的玻璃温室里，工厂化生产农产品。这样的“农厂”，如今已经有了。当然，书中所写的“一个月可以收一次苹果，半个月可以收一次甘蔗，10天可以收一次白菜、菠菜，而韭菜在一个星期内就可以割一次”，还有那“红红的苹果，比脸盆还大，黄澄澄的橘子像一只只南瓜”，“切面圆圆的像张圆桌面”的西瓜……则尚需努力，才能变为现实。
《小灵通漫游未来》中还有许多科学幻想，尚待21世纪实现。比如，天气完全由人工控制，晴雨随意，“天听人话”；天空上高悬人造月亮，从此都市成了真正的不夜城；家家都有机器人充当服务员；人的器官可以像机器零件一样调换，从此人“长生不死”……
“飘行车”、人造器官、家用机器人、环幕立体电影、生产蔬果的“农场”……今天虽然已不再新鲜，但在当年的孩子眼里，是多么奇妙多么令人神往，而那个能够穿梭时空、四处走访的“小记者”兼“小旅行家”——小灵通，又是多么令人羡慕。
《小灵通漫游未来》同时给叶永烈带来了巨大的声誉，并成为他由科普创作迈向科幻创作的重要转机。70年代末到80年代初的短短几年中，发表了近200万字的科幻小说，每年要出版4—5部科幻新著，无论是作品数量还是作品所开拓的题材领域，在中国科幻界都无人能敌。
随着年岁的增长，叶永烈转向纪实文学的创作，写出《历史选择了毛泽东》等数十部长篇。1984年后成为专业作家，近年以写知名人物、高层人物、历史传记为多，人称“旧闻记者”。主要新著为300万字的七卷本《叶永烈自选集》；120余万字的《红色三部曲》－－《红色的起点》、《历史选择了毛泽东》、《毛泽东与蒋介石》；还写了150万字的长篇系列《“四人帮”传》；还有《陈伯达传》、《陈云全传》、《胡乔木传》、《反右派始末》、《星条旗下的中国人》、《五七年的血泪》、《毛泽东的衣食住行》、《马思聪传》等大部头著作。作品曾获奖80 余次，作品曾在美、英、法、日、韩、德、意、泰、香港、台湾出版或发表。1989年被收入美利坚合众国《世界名人录》，并被美利坚合众国传记研究所聘为顾问。1994年受聘香港文学艺术家协会荣誉会员。
评价“小灵通漫游未来”