Советский физик, академик АН СССР (1970; член-корреспондент 1964). Член КПСС с 1946. Окончил Воронежский университет (1928). С 1930 работает в Физическом институте АН СССР. Профессор Московского инженерно-физического института. В 1934 при исследовании люминесценции жидкостей Черенкову обнаружил новый оптический эффект, проявляющийся в своеобразном свечении вещества под действием заряженных частиц сверхсветовой скорости. За открытие этого эффекта в 1958 Черенкову присуждена Нобелевская премия совместно с И. Е. Таммом и И. М. Франком, разработавшими его теорию. На основе излучения Черенкова–Вавилова созданы методы регистрации заряженных частиц. Черенкову принадлежат также работы по ядерной физике, физике частиц высоких энергий, по изучению космических лучей, разработке ускорителей электронов. Государственная премия СССР (1946, 1952, 1977). Награжден 2 орденами Ленина, 3 др. орденами, а также медалями.