Океанолог, гидробиолог, морской биолог, считается создателем отечественной биологической океанологии. Доктор биологических наук (1935). Академик АН СССР (1968). В 1916 г. окончил Московский университет. В разные годы участвовал в научных экспедициях на исследовательских судах в Баренцево, Белое, Карское, Каспийское и Азовское моря, был начальником шести экспедиций.
С 1930 г. и до конца жизни возглавлял кафедру зоологии беспозвоночных МГУ.
С 1948 г. заведовал лабораторией бентоса Института океанологии имени П.П. Ширшова. Занимал высокие посты в ряде научных организаций, был членом многих иностранных научных организаций. Автор более 300 научных статей, более 10 книг и учебников.
Лауреат Сталинской премии второй степени (1951). Лауреат Ленинской премии (1965).
Имеет многочисленные государственные награды.
Скончался Л.А. Зенкеавич 20 июня 1970 года, похоронен в Москве на Новодевичьем кладбище (7 уч. 11 ряд).