Lev Davıdoviç Landau 1920-ci ildə Bakı gimnaziyasını bitirmiş və müstəqil olaraq Ali riyaziyyat kursunu öyrənmişdir. 1920-1922 illərdə o, Bakı İqtisadiyyat Texnikumunda oxumuş, 1922-1924-cü illərdə Bakı Universitetinin fizika-riyaziyyat və kimya fakültələrində 2 il təhsil almış və 1924-cü ildə Leninqrad Universitetinin fizika fakültəsinə köçürülmüşdür. 1927-ci ildə Leninqrad Universitetini bitirmiş və Leninqrad Fizika və Texnika İnstitutunun aspiranturasına daxil olmuşdur. Bu illər ərzində onun 4 elmi məqaləsi dərc olunmuşdur. 1929-u ildə Danimarkaya Nils Borun yanına ezaminiyyətə göndərilmiş və 1931-ci ilə kimi Almaniya, İngiltərə və İsveçrədə elmi məzuniyyətdə olmuş, kvant mexanikasının yaradıcıları ilə ünsiyyətə girmişdir. SSRİ-yə qayıtdıqdan sonra Ukrayna Fizika və Texnika institutunda (Xarkov şəhəri) nəzəri fizika şöbəsində rəhbər vəzifəsində çalışmışdır. 1934-cü ildə doktorluq dissertasiyasını müdafiə etmədən, SSRİ Nazirlər Kabineti yanında Ali Attestasiya Komitəsi tərəfindən ona fizika-riyaziyyat elmləri doktoru elmi adı verilmişdir. Bir ildən sonra O, artıq professor idi. 1937-ci ildə P.L.Kapitsanın dəvəti ilə Moskvada yenidən açılmış SSRİ EA-nın Fizika Problemləri İnstitutunda nəzəri fizika şöbəsinə rəhbərlik etmiş və eyni zamanda Moskva Dövlət Universitetinin professoru olmuşdur. Sovet fizik-nəzəriyyəçilər məktəbini yaratmışdır.
1938-ci ildə həbs edilmiş və 1939-cu ildə SSRİ EA-nın Fizika Problemləri İnstitutunun direktoru Kapitsanın zəmanəti ilə həbsdən azad olunmuşdur.
1926-cı ildə ikiatomlu molekulların spektrlərinin intensivliyi haqqınba özünün ilk işini dərc etdirmişdir.
1927-ci ildə ilk dəfə olaraq sıxlığın matrisi anlayışını daxil etmişdir.
1930-cu ildə metalların elektron diamaqnetizm nəzəriyyəsini yaratmış (Landau diamaqnetizmi), burada onun tərəfindən maqnit sahəsində elektronların diskret səviyyələri təyin edilmişdir (Landau səviyyələri) və güclü sahələrdə sahədən asılı olaraq nüfuzluluğun periodik dəyişməsini ilk dəfə olaraq aşkar etmişdir (De Qaaza-van Alfen effekti).
1933-cü ildə ilk dəfə olaraq antiferromaqnetizm nəzəriyyəsini qurmuşdur.
1935-ci ildə E.M.Lifşiç ilə birlikdə ferromaqnetiklərin domen strukturunun və ferromaqnit rezonansının nəzəriyyəsini yaratmışdırlar.
1936-cı ildə Landaunun elektron plazma üçün kinetik tənliyi haqqında işi dərc edilmişdir.
1937-ci ildə ikinci növ faza keçidlərinin ümumi nəzəriyyəisini qurmuşdur. Həmin ildə ifratkeçiricilərin aralıq halının və nüvənin statistik nəzəriyyələrini dərc etdirmişdir.
1938-ci ildə Y.B.Rumer ilə birlikdə kosmik şualarında elektron selinin kaskad nəzəriyyəsini işləmişdir.
1941-ci ildə maye heliumun ifrataxıcılığı nəzəriyyəsini yaratmışdır.
1945-ci ildə mənbədən uzaq məsafədə olan zərbə dalğalarının nəzəriyyəsini təklif etmişdir, 1946-cı ildə isə elektron plazmanın rəqs nəzəriyyəsini, xüsusi olaraq onların sönməsini təyin etmişdir (Landau sönmələri).
1950-ci ildə V.L.Hinzburq ilə birlikdə ifratkeçiricilərin yarımfenomenoloji nəzəriyyəsini qurmuşdur.
1953-cü ildə yüksəkenerjili zərrəciklərin toqquşması zamanı, zərrəciklərin külli miqdarda yaranma nəzəriyyəsini dərc etdirmişdir.
1954-55-ci illərdə A.A.Abrikosov, İ.M.Xalatnikov və İ.Y.Pomerançuk ilə birlikdə kvant elektrodinamikasının əsaslarınını öyrənən tədqiqatlar aparmışdırlar. Nöqtəvi yüklərin ardıcıl araşdırılmaları zamanı bu tədqiqatlar kvant elektrodinamikasının daxili uyğunsuzluğunu sübut etmişdir.
1956-cı ildə kombinə olunmuş cütlük anlayışını daxil etmişdir.
1957-ci ildə ikikomponentli neytrino nəzəriyyəsini, 1956-58-ci illərdə isə fermi-maye nəzəriyyəsini qurmuşdur.
1940-65-ci illərdə E.M.Lifşiç ilə birlikdə fundamental nəzəri fizika kuprsunu nəşr etdirmişdir.
1962-ci ildə bu nəşrə görə Lenin mükafatı almışdır.
Landau çoxsaylı nəzəriyyəçi-fiziklər məktəbi yaratmışdır. İ.Y.Pomerançuk, A.B.Miqdal, İ.M.Lifşiç, A.A.Abrikosov, E.M.Lifşiç, İ.M.Xalatnikov və başqaları Landaunun tələbələri sırasına daxildirlər.
SSRİ EA-nın Nəzəri Fizika İnstitutu Landaunun adı ilə adlandırılmışdır.
Landau dünyanın bir çox dövlətlərin o cümlədən, ABŞ, Danimarka, Böyük Britaniya, Fransa, Niderland və s. Elmlər Akademiyasının üzvü idi.
Landau 3 dəfə Lenin ordeni, başqa ordenlər və medallarla təltif edilmişdir.
Landau "maye heliumun kondensə olunmuş halının nəzəriyyəsinə" görə fizikadan Nobel mükafatı almışdır (1962). Landau sovet atom bombasının yaranmasında iştirak etmişdir. Landau 10 cilddən ibarət olan fizikanın məşhur nəzəri kursunun müəllifi idi, və bu kurs onun həyatı dövründə, yazılıb, dərc edilib və yeniləşdirilmişdir (E.M.Lifşiç ilə birlikdə).
Landau 1962-ci ildə ağır avtomobil qəzasından sonra aktiv yaradıcı həyatına qayıda bilmədi və 1968-ci ildə Moskva şəhərində vəfat etdi.
