СТЕФАН ВОДЕНИЧАРОВ е роден на 1 септември 1944 во Софија, Бугарија. Се стекнал со дипломата ма­шински ин­женер на Техничкиот уни­верзитет во Софија во 1968 година со специјалност технологија на металите. По одбраната на дисертација во 1974 година е удо­с­тоен со научен степен кандидат на тех­ничките науки (денес: доктор) и доктор на технички науки во 1998 година. Во 1989 година станува доцент, а во 1991 година професор. За дописен член на Буагарската академија на науките е избран во 2004, а за ака­демик во 2012 година.

Од 1969 година работи во Институтот за металознание при БАН. Бил е негов заменик-директор во четири мандати; директор на Институтот е од крајот на 2007 година, а за претседател на БАН со 4-годишен мандат на 3 декември 2012 година. Во период меѓу 6 февруари 2013 и 13 март 2013 година бил министер за образование, млади и наука во Владата на Бојко Борисов. Од 2013 година тој е претседател на Бугарската академија на науките, при што тој активно се залага за развој на македноско-бугарските односи во науката. По негова иницијатива во 2014 година се реализираа повеќе од 30 заеднички прокети меѓу МАНУ и БАН.

Главните насоки на неговата научна и научно-апликативна ак­тивност се: механика на материјали и испитување процесите на создавање и развој на пукнатини; управување со ресурси на уникатни индустриски капацитети – нуклеарни реактори, магистрални гасоводи и и нафтоводи, генератори на пареа и др .; импулсно деформирање; создавање на системи за заштита кои работат на различни физички принципи; развој на интелигентни управувачки системи за заштита. Автор е на повеќе од 70 патенти и над 160 публикации. Раководител е на 207 научни проекти и 21 научни настани во областа на енергетиката и одбраната. Учествува како експерт во национални и меѓународни организации.

За својата богата и значајна научна и професионална дејност, Стефан Воденичаров е добитник на голем број признанија, меѓу кои: ор­ен „Стара Планина“прв степен, почесен знак „арин Дринов“за значителни заслуги кон хемијата, звање „доктор хонорис кауза“ на Техничкиот уни­верзитет во Варна, почесна значка за заслуги, како пронаоѓач на Минис­терството за економија, плакета од министерот за одбрана за заслуги, Го­лема награда на Бугарската стопанска комора за создавање на серија ви­соко-технолошки производи, обезбедување на националната безбед­ност.

Избран е за член на Македонската академија на науките и умет­ностите надвор од работниот состав во Одделението за технички науки.