Somorjai Gábor Árpád 1935. május 4-én született Budapesten, Steiner néven. 1944-ben Raul Wallenberg segítségével menekült meg, aki svéd menlevelet állított ki az ő, anyja és nővére számára. Apja a mauthauseni koncentrációs táborból tért haza. Somorjai Gábor a középiskolai tanulmányait a Trefort Ágoston Gyakorlóiskolában végezte, majd a Műegyetem vegyészmérnöki karára került. Mivel szerepet vállalt az 1956-os forradalomban, annak leverése után elhagyta Magyarországot, és az Egyesült Államokba emigrált, ahol 1960-ban szerezte meg kémiai PhD-fokozatát a Kaliforniai Egyetemen, Berkeley-ben. 1962-ben amerikai állampolgár lett.
Diplomája megszerzése után csatlakozott az IBM kutatócsoportjához Yorktown Heightsban, New Yorkban, ahol 1964-ig dolgozott. Ekkor nevezték ki a Berkeley kémia tanszékén adjunktusnak. 1967-ben docensi, majd 1972-ben professzori rangot kapott. Egyetemi kinevezése mellett a Berkeley-ben található E.O. Lawrence Nemzeti Laboratórium Fejlett Anyagok Központjának Anyagtudományi Részlegén is dolgozik mint vezető kutató és a Felülettudományi és Katalízis Program csoportvezetője.
Somorjai professzor több mint 130 PhD-hallgatót és 250 posztdoktori kutatót képezett. Több mint 1200 tudományos cikk szerzője a felületkémia, a heterogén katalízis és a szilárdtestkémia területén. Érdeklődési területe a felülettudomány, kutatócsoportjával a szilárd felületek molekuláris szintű szerkezetét, kötéseit és reaktivitását vizsgálja. Ezen ismereteket felhasználják a makroszkopikus felületi jelenségek megértéséhez, mint például az adszorpció, a heterogén katalízis és a biokompatibilitás molekuláris szintű folyamatok terén.
1989 után a Budapesti Műszaki Egyetemmel együttműködve alapított egy programot, mely magyar mérnökhallgatók Berkeley-ben folytatott tanulmányait teszi lehetővé.
Számos rangos szakmai díjat kapott már: többek között 1998-ben kémiai Wolf-díjat, 2008-ban Priestley-érmet, legutóbb, 2023-ban pedig az Enrico Fermiről elnevezett elnöki díjat (Enrico Fermi Presidential Award). Neve gyakran felmerül a kémiai Nobel-díj kapcsán is.