Крохин Олег Николаевич родился 14 марта 1932 года в Москве. В 1955 окончил физический факультет МГУ, после чего работал в ядерном центре Минсредмаша СССР в Снежинске.
С 1959 года работает в Физическом институте имени П. Н. Лебедева АН СССР (ФИАН). Занимал должности младшего, затем старшего научного сотрудника, заведующего сектором. В 1972 году назначен заместителем директора ФИАН. С 1994 по 2004 г. - директор Физического института им. П. Н. Лебедева РАН. В 2004-2010 гг. был руководителем Отделения квантовой радиофизики им. Н. Г. Басова в ФИАН, с 2011 г. - главным научным сотрудником института. Одновременно некоторое время являлся заместителем директора ФИАН. С 2004 г. по январь 2019 г. - советник РАН.
7 декабря 1991 года избран член-корреспондентом РАН, а 26 мая 2000 года - действительным членом РАН по Отделению физических наук, секция физики, энергетики, радиоэлектроники (радиофизика и электроника).
Крохин - специалист в области физики плазмы и лазеров, термоядерного синтеза, квантовой электроники и др. Обосновал возможность создания инжекционного полупроводникового лазера (1961, совм. с физиками Николаем Басовым и Юрием Поповым). Совместно с Басовым в 1963 г. создал новое направление в физике термоядерного синтеза - лазерное. Разработал основы физики взаимодействия мощного лазерного излучения с сильно поглощающими средами и плазмой. Предложил новый тип фотодиссоционного лазера (1966). Провел исследования по воздействию лазерного излучения на ткани желудка, послужившие основой для разработки методов остановки желудочных кровотечений с применением эндоскопической техники (1976, совм. с врачом-хирургом Юрием Панцыревым).
Награжден орденами Трудового Красного Знамени (1971), Знак Почета (1976), орденами За заслуги перед Отечеством IV степени (1999) и За заслуги перед Отечеством III степени (2008).
Крохин — лауреат Ленинской премии (1964), Государственной премии СССР (1982), Демидовской премии (2005).