양동열은 1973년 서울대학교에서 학사, KAIST에서 석사, 박사학위(1호 박사)를 받고, 1978년에 KAIST 기계공학과 조교수로 부임하여 부교수, 정교수로 2016년까지 재직하였으며, 2010년부터 2011년까지는 KAIST 연구부총장을 역임하였다. 재직 중 독일 훔볼트재단 초청으로 1980년에서 1981년까지 독일 스튜트가르트공대에서 초빙연구원으로 일했고, 1988년에서 1989년까지 프랑스 ENSMP대학에서 방문교수를 지냈다. 2002년부터 2014년까지 POSCO 석좌교수, 2016년부터 2021년 초까지 광주과학기술원(GIST)에서 석좌교수로 일하였다.
현재는 국제 생산공학회(CIRP)의 펠로우로 활동하고 있으며, 한국과학기술한림원의 종신회원으로 활동 중이다. 소성가공 분야에서 46년 이상 일해왔고 1990대 초 국내에서 처음으로 3D 프린팅 연구를 시작한 이후 30년 가까이 3D 프린팅연구를 해왔으며 154개의 특허를 출원하였다. 국내외 학술지에 480여 편을 게재하고 국내외 학술대회에 590여 편의 논문을 발표한 바 있다.
상훈으로는 한국공학상, 과학기술훈장 1등급 창조상, KAIST 신지식인상 등이 있다.