Родился 16 ноября 1905 года в Берлине (Германия).
Арбитр (теннис), ученый-физик.
Судья всесоюзной категории (1938).
Окончил Ленинградский государственный университет (1929).
Ассистент (с 1929 года), старший научный сотрудник, заведующий лабораторией Ленинградского физико-технического института Академии наук СССР — до 1943 года, начальник научного сектора Лаборатории №2 (позже Института атомной энергии имени И.В. Курчатова) Академии наук СССР — 1943-62, заведующий отделом Института ядерной физики Академии наук Казахской ССР — 1962-68, академик-секретарь физико-математического отделения (1963-67) и исполняющий обязанности академика-секретаря президиума Академии наук Казахской ССР — 1967-68, научный руководитель Ускорительного центра ВНИИ физико-технических и радиотехнических измерений ускорителей (Москва) — 1968-80.
Автор около 100 научных работ.
Доктор технических наук (1949). Профессор (1962).
Лауреат Сталинской премии III степени (1953).
Награжден орденами Ленина (дважды), Трудового Красного Знамени, «Знак Почета» (дважды).
Отец — врач-рентгенолог М.И. Неменов, сестра — художник Г.М. Неменова, сын — ученый-физик Л.Л. Неменов.
Скончался 20 июля 1980 года. Похоронен на Кунцевском кладбище в Москве.
