Вся научная и медицинская деятельность академика Леонида Андреевича Ильина деятельность связана с темой радиационной безопасности, проблемой лучевой болезни и ее формами, которыми он начал заниматься еще в 50–х годах прошлого века.
Благодаря работам Леонида Ильина и его учеников в отечественную практику внедрены высокоэффективные препараты для профилактики и лечения острых радиационных поражений: радиопротектор ？индралин？ принят в качестве средства профилактики гамма-нейтронного облучения в атомной промышленности и энергетике, на атомном флоте и в других профильных организациях; препарат ？дезоксинат？ рекомендован в качестве одного из эффективных средств лечения острых радиационных поражений. За разработку медико-биологических средств и специальных систем защиты личного состава от одного из видов ядерного оружия в 1985 году академику Ильину была присуждена Ленинская премия. Кроме того Леонид Андреевич лауреат двух Государственной премий СССР, Государственной премии Российской Федерации в области науки и техники и премии Правительства Российской Федерации. За заслуги перед страной и выдающиеся достижения в развитии науки о действии излучения на человека в 1988 году ученый был удостоен звания Героя Социалистического Труда.
Леонид Андреевич Ильин родился в Харькове. По окончании с отличием 1-го Ленинградского медицинского института отправился служить в Военно-морской флот, где был начальником медицинской службы боевого корабля, а затем создал первую на Черноморском флоте радиологическую лабораторию. После демобилизации вернулся в Ленинград старшим научным сотрудником медико-биологического отдела Научно-исследовательского института Военно-морского флота СССР.
В 1961 году Ильин был избран по конкурсу руководителем лаборатории радиационной защиты Ленинградского научно-исследовательского института радиационной гигиены Минздрава РФ, в 1962 году назначен заместителем директора по научной работе этого института. С 1968 года его научная и трудовая деятельность связана с Институтом Биофизики в Москве. Леонид Андреевич — директор и научный руководитель Государственного научного центра. В этом институте разрабатывались и внедрялись в практику атомной промышленности и энергетики специальные портативные аптечки для профессионалов и аптечки для населения с соответствующими противорадиационными препаратами для применения в случае радиационных аварий. Ильин сам неоднократно, в том числе в качестве научного руководителя принимал участие в испытаниях разработанных препаратов в полигонных условиях. Он ветеран подразделений особого риска.
Под руководством и при непосредственном участии Ильина разработаны отечественные регламенты аварийного облучения людей и впервые в мировой практике методические рекомендации по защите населения в случае аварии на ядерных реакторах. Эти разработки стали основополагающими в обосновании мероприятий по защите людей во время и после аварии на Чернобыльской атомной электростанции.
С первых дней катастрофы Ильин работал в очаге поражения, был одним из научных руководителей медико-биологических и гигиенических работ по ослаблению последствий аварии, принимал принципиальные решения по стратегии и тактике защиты людей. Леонид Андреевич Ильин первый в мире ученый, который разработал и обосновал прогноз радиологических последствий Чернобыльской катастрофы, в последующем подтвержденный ведущими зарубежными и отечественными специалистами.
Главным в своей работе Ильин всегда считал защиту и лечение людей, а Чернобыльскую катастрофу называл крупнейшим социально-психологическим бедствием, на преодоление последствий которого потребуются усилия нескольких поколений.
Ученый до сих пор активно работает, пишет статьи и книги, руководит научными исследованиями, а в свободные часы, как говорит сам Леонид Андреевич, любит читать книги об истории Российского государства.