從袁承業的名字可以看出，家族期望他子承父業。父親袁開基是留學美國的有機化學博士。耳濡目染，袁承業接受了良好的化學啟蒙教育。后來，即便身處戰亂之中，父母也咬牙堅持讓他完成學業。

1951年，袁承業赴莫斯科全蘇藥物化學研究所攻讀研究生。1956年，袁承業如愿調入中國科學院上海有機化學研究所（簡稱“上海有機所”），走上了子承父業的科研求索之路。

多肽合成、電離輻射化學防護藥物、防毒浸漬劑……袁承業在上海有機所如魚得水，取得了一系列研究成果。1959年，上海有機所承擔了核燃料萃取劑的研制任務，以解決“兩彈一星”的急切需要。

受命于國之所急，袁承業毅然放棄勢頭良好的多肽合成藥物研究，轉而專攻萃取。“國家的需要，就是我的責任”，這是他常講的話，也是他的行為準則。他組建并領導核燃料萃取劑研究組，在東北偏僻的礦山做萃取實驗。

一年后，袁承業帶領研究組成功研制出P-204、N-235和P-350等核燃料萃取劑。

1964年，我國第一顆原子彈爆炸成功。

“提鈾的萃取劑研究，在當時是對國防建設起關鍵作用的，沒有它，就提不出鈾。” 這是后來“兩彈一星”元勛錢三強對這段歷史的評價。鈾的化學性質活潑，而用作核燃料，對其純度的要求又很高。所以，鈾的冶煉比普通金屬復雜，萃取劑是其中的關鍵。

從此，袁承業也正式與萃取劑結緣。他開始了軍轉民用的萃取劑研究，找到了一系列性能良好、品種齊全的萃取劑，其中有11個品種實現了工業生產，幾乎囊括了當時我國所有的萃取劑。

20世紀60年代，國外就報道過P-507萃取劑，但受限于合成方法，一直沒能用于生產。袁承業的研究組解決了工業化的關鍵問題，使我國P-507萃取劑的工業應用比國外同類產品早了五六年，并將其應用到單一稀土的生產和鈷鎳的萃取分離之中。此后，他們又進一步改進了P-507萃取劑的合成方法，為降低生產成本創造了條件。

“很多萃取劑不是我們想出來的，也不是誰要求我們做的，而是生產實踐提出這樣的需求，我們才用自己的知識加以實現。” 袁承業回顧自己的科研生涯時曾說。

袁承業一直強調要重視鋰這種國家戰略資源。直到90歲高齡，他還在為鋰的提取、回收和利用勞心勞力。

青海鹽湖鋰資源開發、釷基核能鋰同位素分離……袁承業為這些關乎國家戰略需求的重大課題付出了很多心血，卻不肯在項目書里寫上自己的
名字。

在袁承業心中，國家重于一切。他常用《鋼鐵是怎樣煉成的》主人公保爾·柯察金的話來要求自己并激勵年輕人：“作為科學家，在他生命的最后一刻，也應該問問自己，我這一輩子為國家做了哪些有用的貢獻。”