Han var født i Sandvika i Bærum og var sønn av gårdbruker og vognmann Hans Larsen og Josefine Amalie Tronstad. Egentlig het han Leif Hans Larsen Tronstad (1903-1945). Faren døde før han ble født, og moren satt alene igjen med fem barn.
Professor 33 år gammel
Etter utdanning som kjemitekniker ved Kristiania Tekniske Skole, ble han i 1927 sivilingeniør i kjemi ved NTH med topp resultater. Så fulgte noen år som stipendiat med studier i Tyskland og Sverige. Tronstad tok doktorgraden i 1931 og ble dosent ved høyskolen før han som 33-åring (blant de yngste av sitt slag i Norge) ble professor i teknisk uorganisk kjemi ved NTH. Fra 1934 var han fast konsulent for Norsk Hydro og begynte etterhvert på tungtvannsområdet der han ble med på å utvikle teknologien på Vemork.
Leif Tronstad publiserte - alene og sammen med andre - mer enn 80 vitenskapelige arbeider. Han jobbet også med brennstoffproblemer og spørsmålet om foredling av Svalbard-kull.
Aktiv motstandsmann
Under 2. verdenskrig ble Tronstad en aktiv motstandsmann og drev risikofylt illegalt arbeid i Kompani Linge. Han slapp så vidt unna arrestasjon i 1941 ved å flykte til Sverige. Etterhvert kom han seg til England, der han allerede var et kjent navn gjennom etterretningsvirksomhet og vitenskapelig arbeid. Med den bakgrunnen han hadde, fikk han ikke - som han ønsket - gå inn i de norske styrkene. Til det var han for verdifull. I stedet ble han major i Forsvarets Overkommando i London.
Operasjon «Sunshine»
Da det ble klart at tyskerne pønsket på planer med tungtvannet på Rjukan, ble Tronstad viktig. Han organiserte aksjonen som stoppet tyskernes muligheter for å utvikle en atombombe. Vinteren 1945 ledet han operasjonen «Sunshine», som skulle hindre en tysk «brent jord»-taktikk. Det kom til sammenstøt i Telemark med norske nazister, og Tronstad ble drept.
Leif Tronstad var aktivt med i flere organisasjoner, blant annet Det Kongelige Norske Videnskabers Selskab. Han var en stor forsker og pedagog.
Han er hedret med bautaer i Sandvika og Telemark, og flere gater og en plass er oppkalt etter ham.
Leif Tronstad var gift med Edle Obel og hadde to barn.
