生于美国马里兰州，卒于美国加利福尼亚州。1955年于伦斯勒理工大学（Rensselaer Polytechnic Institute）获地质和地球物理学学士，在雪弗龙（Chevron）石油公司工作一年后，1956～1958年在美国空军剑桥研究中心工作，其间在格陵兰研究海冰上飞机降落问题。1958年进入加州理工（Caltech）攻读地球物理学，并于加拿大北美极地所兼职两年。1959年获硕士学位，1962年获博士学位并留校任研究员，1968年任教授。1967～1989年担任加州理工地震实验室主任，1989年任麦克米兰冠名教授。1967～2014，安德森一直是地球物理学界领军人物之一。1972年当选美国文理科学院院士，1982年当选美国科学院院士，1985年当选欧洲地学大会名誉外籍会士，1988年当选美国科学促进会会士，1990年当选美国哲学学会会士，1988～1990年任美国地球物理大会总裁。2002年从加州理工退休。

安德森专长地震学、行星科学、矿物物理、岩石学、地球化学、地球动力学和科学哲学，擅于综合多学科知识来解析地学问题。率先研究了地震波的各向异性和黏弹性，并以此探测行星内部层状结构。把地震波的频散和极化作用引入地震学，从而实现用体波、面波和全球简振等不同数据共同反演行星内部结构。运用微观物理解答岩石长期流变与短期现象的关系。1981年与哈佛大学杰旺斯基（Dziewonski）教授共同发表的PREM地球模型（Preliminary Reference Earth Model），是迄今最通用的研究地震波速、衰减值和密度层状地球模型。1985年带领团队发表了第一个地球壳幔三维各向异性模型。对探索地球和其他星球内部结构、组成及动力学规律作出过杰出贡献。

荣获奖项包括：美国地球物理大会1966年麦凯尔温奖章（Macelwane Medal）和1991年威廉·鲍伊奖章（William Bowie Medal）、美国宇航局1969年阿波罗成就奖（Apollo Achievement Award）奖和1977年杰出科学成就奖（Exceptional Scientific Achievement Medal）、美国科学促进会1977年纽科姆·克利夫兰奖（Newcomb Cleveland Prize）、德国地球物理学会1986年维歇特奖（Emil Wiechert Medal）、美国地质学会1987年Day奖章（Arthur L.Day Medal）、英国皇家天文学会1988年金奖、美国1998年古根海姆奖（Guggenheim Fellow）、1998年美国国家科学奖（National Medal of Science），以及瑞典皇家科学院1998年克拉福德（Crafoord Prize）（被认为是地学界的诺贝尔奖)。平生发表数百余篇文章涉及地球、月球、金星和火星的组成和起源，代表性专著《新地球理论》（New Theory of the Earth）。