清華大學學士、碩士和博士學位，并先后在美國 Illinois 大學和 Stanford 大學從事博士后研究。 1995 年，陳大同在硅谷聯合創辦了 OmniVision Technology 公司。該公司研發出了世界上首顆單芯片彩色 CMOS 圖像傳感器，并于 2000 年在美國 NASDAQ 成功上市。 2001年，陳大同在上海又聯合創辦了展訊通信公司。該公司研發成功世界首顆 TD-SCDMA(3G)手機核心芯片 , 榮獲 2006 年國家科技進步一等獎 , 并于 2007 年在美國 NASDAQ 成功上市。 2008 年起，陳大同任北極光創投的投資合伙人；2010 年初他又創辦了華山資本投資公司。2014 年創辦清芯華創（簡稱華創投資，目前已更名璞華資本）管理北京市集成電路設計與封測子基金，任投委會主席；2018 年二期基金元禾華創（已更名元禾璞華）任投委會主席。陳大同博士目前持有 34 項美國及歐洲專利，并榮獲 2006 年度全國發明創業特等獎。他現任清華大學教育基金會理事、中國發明協會理事和中國半導體協會常務理事，并曾任清華企業家協會主席。