何炳林在培正中学毕业后，考入了当时的西南联合大学化学系，至1942年毕业，随后留在化学系读研究生兼任助教。

在西南联大求学的艰苦岁月里，何炳林与同班女同学陈茹玉产生了情愫，两人志趣相投，毕业后便热恋起来，继而又一起当研究生，并于1946年在昆明结婚。

婚后由于国家正处于纷乱之中，为了实现“科学救国”的抱负，何炳林夫妇于相继赴美国留学，何炳林夫妇于1952年获得理工科博士学位。

获得博士学位后，夫妇俩准备立即回国投身于新中国的建设事业，当时因抗美援朝期间，美国当局不允许他们回国。经多方努力和不懈的斗争，曾与邓稼先、钱三强、钱学森等人联名致信周恩来总理寻求帮助，最后得到周总理的支持和外交上的帮助，终于在4年后的1956年才被批准回国。

回国后，夫妇俩受邀回到母校南开大学化学系任教，并从事有机化学、农药化学和离子交换树脂的研究工作。其离子交换树脂主要品种的成功合成，填补了国内在该项科研领域上的空白。妻子陈茹玉女士也在有机化学、农药化学方面作出了重大的贡献。

1958年，何炳林先生建立了高分子教研室，主持该项目教研工作，并在国家和校领导支持下，主持建立了南开大学高分子学科（为我国首批为数不多的高分子化学教研机构之一）。

同年，他成功合成出“苯乙烯型强碱201树脂”，又以之成功从贫铀矿中提取出达光谱纯度的浓缩核燃料“铀—235”，为我国原子能事业的发展和第一颗原子弹成功试爆作出了重大贡献。

何炳林的研究成果，不仅为国家作出了巨大贡献，还大大增强了国人的民族自信。毛主席和周总理分别于1958年、1959年亲临南开大学，视察了何炳林的实验室和树脂生产车间，可见国家领导人对他及该科研项目的重视。

何炳林研制的离子交换树脂产品，不仅在军工原子能技术方面卓有建树，而且在生物医学方面上也有很大成就。80年代以来，他将离子交换树脂与吸附树脂的研究扩展到生物医学工程和生物技术领域，大大丰富了离子交换树脂与吸附树脂的应用内容，造福于人类。

1982年，在工业领域成功研制出催化性能良好的“D001X7-CC树脂”，解决了合成樟脑的关键问题，使我国该项生产技术居于世界领先地位。

何炳林先生非常关心家乡沙湾的教育事业。80年代，他与时任沙湾初级中学校长的何涤华先生互通书信，信中表现出他对家乡教育事业的关心与热切期望，还对沙湾初级中学的办学与育人提出了建议。