Физик, специалист в области космических излучений и физики атомного ядра. Стоял у истоков физики высоких энергий. Академик АН СССР (1946). Герой Социалистического Труда (1969). Работал в Ленинградском политехническом институте (1916-1937) и одновременно (с 1925 по 1939 г.)
в Ленинградском физико-техническом институте. В 1927-1929 годы открыл заряженные частицы космических лучей.
С 1937 г. работал Физическом институте АН СССР и одновременно (с 1946 по 1960 г.) руководил организованным им Научно-исследовательским институтом ядерной физики Московского университета.
После войны занимался исследованием широких атмосферных ливней космических лучей. За открытие совместно с учениками явления электронно-ядерных ливней и ядерно-каскадного процесса в космических лучах, учёный был в 1951 г. удостоен Сталинской премии. В 1946-1948 г. выступал в качестве эксперта по атомной энергии от СССР при ООН. В 1951-1973 гг. - директор Физического института АН СССР. В 1982 г. стал лауреатом Ленинской премии. Имеет государственные награды.
Скончался Д.В. Скобельцын 16 ноября 1990 года, похоронен в Москве на Новодевичьем кладбище (10 уч. 6 ряд), рядом с ним похоронена супруга
Скобельцына Вера Андреевна(1902-1996).