先后在长春地质学院地质系任助教；辽宁省营口地质队任地质技术员；吉林省冶金地质研究所任室主任、助理工程师；中国科学院新疆地理研究所任助理研究员、副研究员；中国科学院地质研究所任室主任、副研究员、 研究员、所长；中国科学院地质与地球物理研究所任科学指导委员会委员，研究员；2003年当选为中国科学院院士。

曾任英国开放大学地质系任客座教授；现任亚洲湖泊钻探科学指导委员会副主席；国际第四纪研究联合会地层学专业委员会副主席；国际第四纪研究联合会火山与火山灰年代学专业委员会常务委员；中国第四纪研究委员会暨中国第四纪科学研究会主任、理事长；中国火山学会副理事长；中国地质学会副秘书长。

历任助研、副研究员、研究员、研究室主任和所长，英国开放大学、日本东北大学客座教授。现为中国科学院地质与地球物理研究所研究员、博士生导师，中国科学院研究生院、必威betway兼职教授（双聘院士），中国第四纪研究委员会主任暨中国第四纪科学研究会理事长，中国地质学会副秘书长，国际地科联第四纪地层专业委员会表决委员，国际第四纪研究联合会地层与年代学专业委员会常委，亚洲湖泊钻探指导委员会副主席，太平洋科学协会固体地球科学专业委员会秘书长，《地质学报》(英文版)和《第四纪研究》副主编。承担过多项国家级和国际合作项目，在火山地质与第四纪环境地质等方面作了大量系统性创新性工作，发表论文210余篇(部)，为研究生院讲课18载，获6项国家和部级奖励以及首届“侯德封”奖。1990年被国家教委和国务院学位委员会表彰为“有突出贡献的博士学位获得者”。

2001年被中国科协授予“全国优秀科技工作者”。2003年当选中国科学院院士。

刘嘉麒1965年毕业于长春地质学院，同年考取该校研究生；1967年，他研究生毕业留校任助教。文革之后，1978年中国恢复了高考、招收研究生，他又考取文革后第一批研究生，入中国科学院研究生院学习，1981年获得硕士学位，1986年获得博士学位。25年来，他从一名研究生成长为中科院院士，在科研领域做出了杰出的成就，得到了社会的认可。

刘嘉麒院士在火山地质学方面作了大量的系统性原创性工作，他是我国火山和玛珥湖古气候研究领域的主要学术带头人。查明中国火山的时空分布，并发现多处火山，对中国新生代火山的活动规律的研究达到国际水平。

早在他做研究生时就从事这方面的工作，1981年他的硕士论文“长白山地区新生代火山活动的研究”就是起点。随后，他野外考察了中国14个省的新生代火山分布的地质地貌特征，在青藏高原和大兴安岭等地新发现了火山20余个(处)，并且查证了1951年西昆仑阿什火山的喷发及在东北、内蒙、海南等地存在的活火山，改变了人们以往认为中国近代没有火山活动的观念。刘嘉麒率先测定了这些年轻火山岩的年龄，在大量野外考察与详实室内系统的岩石地球化学工作的基础上，把中国东北部新生代火山活动分为4个主要活动期与10个火山幕，纠正了过去在火山划分上的一些错误，恢复了地质体的本来面目。鉴于他在中国东北地区新生代火山岩年代学研究中做出的卓越成就，1986年，他获得首届“侯德封奖(地球化学)”。

是一种独特的火山口湖，玛珥湖的沉积物是记录高分辨率古气候的信息载体。刘嘉麒是中国最早在雷琼、东北、内蒙等地确定和发现玛珥湖并从事研究的科研人员，如中国南方亚热带玛洱湖记录的全新世气候变化呈高频振荡，这和极地冰芯记录的平缓变化明显不同，在古全球变化研究中具有重要的意义。为此，中国玛珥湖被纳入欧亚湖泊钻探计划，国际古全球变化(PEGES)科学指导委员会把它作为研究亮点予以报道。鉴于刘嘉麒在玛珥湖研究的新成就，他在德、日、瑞典等国这方面召开的国际学术会议，作为唯一被邀请的中国学者，并在中国成功主办了第四届亚洲湖泊钻探(ALDP)国际研讨会，被选为ALDP科学指导委员会副主席。

1999年，刘嘉麒撰写的专著《中国火山》一书由科学出版社出版，全书8章，在第八章他专门写了“火山资源与灾害”，其中提到了中国火山潜在的危险和火山活动的监测与预报，去年中央电视台科教频道请他录制一期“百家讲坛--火山”，他图文并茂地讲述了有关内容。他在对火山进行基础研究的同时，非常重视应用研究。他对火山资源的保护开发和火山灾害的预防也做了许多工作，在他和其他同事的推动下，中国相继建立了火山监测站和黑龙江五大连池、广东湖光岩、福建漳州、山东山旺等一批与火山有关的国家地质公园，为保护生态环境，发展地方经济，预防自然灾害做出了积极有效的贡献。

在研究火山的同时，他在第四纪环境及极地研究方面也成就显著。

他在渭南黄土剖面中建立了15万年高分辨率的时间标尺，为陆相沉积物提供了一个可对比的独立时标，并首次发现黄土中游离的温室气体高异常。他努力探索第四纪沉积物定年中遇到的问题，和其他同事一起主持建成新疆地理所第一个C14实验室，尝试湖泊沉积物中U-Th法定年。国际古全球变化(PEGES)科学指导委员会将这些成就视为古气候研究的闪光点。他参与的“我国干旱半干旱区15万年来环境演变的动态过程和发展趋势”重大项目获国家自然科学二等奖和中科院自然科学一等奖。

他积极参与组织我国有关方面的极地考察。对南极南设得兰群岛和北极斯瓦尔巴德地区的地质环境做了深入的调查。并在南北极的湖泊中成功打钻，在冰芯和岩芯中发现多层火山灰，对南极火山活动和气候变化进行了深入的探索。他曾在研究生院“西部开发”讲座上介绍他承担的西北地区项目的进展。“八五”期间，他协助刘东生院士组织实施了“南极资源、生态与全球变化研究”的国家重点攻关项目和中科院重大项目，负责完成项目总结验收等工作，并荣获国家科技进步二等奖。

25年来，刘嘉麒共发表论著211篇(部)，获得部级以上奖励6次，2001年他被中国科协授予“全国优秀科技工作者”。