博士，中国科学院院士，博士生导师。

1980-1987年，在北京大学力学系学习，获硕士学位。1987-1989年,任教于北京大学无线电电子学系。1990年-1995年，在美国马里兰大学医学院生理系学习，获博士学位。

2000年获聘教育部长江特聘教授。2007-2012年，担任首席科学家，获得科技部973项目“心脏的重大基础和疾病机理研究”。 2013年续担任973项目“线粒体功能障碍致早期心衰机制及干预策略研究”首席科学家。2013年12月增选为中国科学院院士。

早年主要从事细胞钙信号转导的研究，近年来主要研究方向为ROS信号转导领域。迄今发表论文近百篇，其中9篇刊于《Science》、《Nature》和《Cell》。他于1993年在马里兰大学Jon Lederer实验室发现细胞内钙释放的最小单位，并命名为“钙火花”(Calcium Sparks)，论文在《Science》上发表。2004年该论文被誉为100年来最杰出的10篇心肌论文之一（Physiology News，2004，57：9-11）。1999年，美国科学院Knox Chandler院士在《Journal of General Physiology》上展望这方面的研究时，称之为Sparkology（钙火花学）。2008年“钙火花”发现15周年之际，《Physiological Reviews》杂志特邀程和平教授对钙火花学研究进展进行了综述。