朱起鹤，1924年7月12日生于北京。1947年毕业于南京中央大学化工系。1951年获美国加利福尼亚大学（伯克利）化学系博士学位。

1951年春回国后曾在燕京大学和北京大学化学系任教。1952年冬调到哈尔滨军事工程学院，长期担任物理教学工作，曾参加核反应堆设计和多项激光应用项目。1978年初调高能物理研究所，负责超导磁体、超导微波腔和激光加速等科研项目。1981年调化学所，负责创建分子反应动力学实验室。1995年当选为中国科学院院士。

朱起鹤主要从事分子反应动力学研究。先后研制成6台具有国际水平的利用分子束和激光的大型实验装置，并用这些装置开展多方面的科研工作。在分子光解研究中，得到碘代烷烃、卤代烯烃和酮类等分子的光解规律，并提出微观反应机理。在团簇研究中，首次发现一类新的含氢碳团簇，并提出筒状结构；还发现一系列金属与硫的二元团簇，得到其组份规律、稳定性、光解规律和团簇的形成动力学等。