Стефан Воденичаров е роден на 1 септември 1944 г. Завършил е Технически университет – София, със специалност „Технология на металите“.

През 1974 г. защитава дисертация и получава научна степен кандидат на техническите науки, а през 1998 г.- и доктор на техническите науки.

През 1989 г. става доцент, а от 1991 г. е  професор. Избран е в БАН за член-кореспондент на 4 август 2004 г. и за академик на 11 октомври 2012 г.

Директор е на Института по металознание, съоръжения и технологии „Академик Ангел Балевски” при БАН, а в периода 2013-2017 г. е председател на Българската академия на науките.

След като на 28 януари 2013 г. Сергей Игнатов подава оставка като министър на образованието, Стефан Воденичаров поема поста от 6 февруари 2013 г.

Член е на УС на БСК от 25 април 2014 г., а преди това е председател на Съвета по икономическа политика на работодателската организация.

Материалът Почина големият учен акад. Стефан Воденичаров е публикуван за пръв път на Икономически живот.