Химик-органик. Окончил Петроградский университет (1922), профессор (1936). В 1-ю мировую войну прапорщик, командир химической роты. В 1925-1930 гг. работал в Химической ассоциации Академии наук СССР, а также в Лаборатории высоких давлений АН СССР в Ленинграде. В 1931-1932 гг. работал по совместительству директором Ленинградского сланцевого института. В годы Великой Отечественной войны находился в блокадном Ленинграде, изучал немецкое авиационное топливо. Он открыл, что оно замерзало при температуре -14 градусов, это знание поволило нашему командованию разработать и 6 ноября 1941 г. осуществить удар по немецким военным аэродромам в погоду, когда температура воздуха опустилась ниже -20 градусов... В результате этого удара 1-й немецкий воздушный флот был выведен из строя и полгода не мог совершать массированные бомбардировки Ленинграда.
С 1943 г. А.Д. Петров - профессор Московского химико-технологического института имени Д.И. Менделеева; член-корреспондент Академии наук СССР (1946).
С 1946 г. заведовал кафедрой нефтехимического синтеза Московского химико-технологического института им. Д.И. Менделеева, а с 1947 г. - заведовал лабораторией Института органической химии АН СССР. Создал метод высокотемпературного синтеза кремнийорганических мономеров. Лауреат Сталинской премии второй степени (1947 г. - за научные исследования в области синтеза углеводородов моторных топлив).
Скончался А.Д. Петров 31 января 1964 года, похоронен в Москве на Новодевичьем кладбище (6 уч. 3 ряд). Рядом с ним похоронены: жена
Петрова Людмила Николаевна (1898-1979) - химик-органик, кандидат химических наук, заведовала аналитической лабораторией Института синтетических душистых веществ; и сын
Петров А.А.