1938年11月27日生，广西桂林人，1963年毕业于北京大学物理系。历任山东大学物理系助教，中国科学院上海冶金研究所助理研究员， 美国休斯顿大学高级访问学者，美国纽约市立大学客座副教授，美国斯梯文理工学院客座教授。1986-2000年任中国科学院上海冶金研究所研究员。现为上海交通大学教授。
他长期从事凝聚物质的电子输运和超导电性研究。60年代初他与吴杭生教授一道提出超导膜的尺寸非局域效应，建立超导薄膜临界磁场随膜厚度变化的-3/2次方规律。70年代末到80年代初他研究超导临界温度理论、合金电阻理论及复杂超导系统的热力学和光学性质，取得很多有影响的成果。80年代中期他与丁秦生教授合作创立平衡方程输运理论。经过多年的发展，该理论已成为研究半导体热载流子输运问题的一个有名的方法，在国际学术界称为雷-丁理论。90年代初他发展了超晶格子带输运模型，建立了在电场和磁场中任意能谱材料的热载流子输运方程。最近，他又提出了一个研究强远红外辐照下半导体输运和光学性质的新方法。
他在国际一流物理学刊物上发表论文200多篇。1988年他被评为国家级有突出贡献的中青年专家，1995年他被授予全国五一劳动奖章。他的研究成果获得1989年中国科学院自然科学奖二等奖，1994年中国科学院自然科学奖一等奖和1995年中国国家自然科学奖二等奖。1997年他当选为中国科学院院士。
Green's function approach to nonlinear electronic transport for an electron-phonon-impurity system in a strong electric field, X. L Lei and C.S. Ting, Phys. Rev. B32, 1112 (1985).
Theory of negative differential conductivity in a superlattice minband, X.L. Lei, N.J. Horing, H.L. Cui, Phys. Rev. Lett. 66, 3277 (1991).
半导体输运的平衡方程方法，雷啸霖著，上海：上海科技 出版社，2000年7月
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