1960年毕业于南开大学物理系，同年留校任教至今。1980-1982年由国家公派到美国Minnesota大学物理及天文学系，作访问学者；1985年应邀到美国麻省理工学院电机及计算机科学系，从事红外空间光调制器的合作研究。1988年任南开大学光学所教授，1990年由国务院认定为光学工程学科博士生导师。曾任南开大学物理系副系主任（1983-1985），信息技术科学学院副院长（1994-2000），教育部光学信息技术科学重点实验室主任（1995-1999），天津市学位委员会第一届学科评议组成员，教育部第三届科学技术委员会信息科学部成员，以及人事部博士后管理委员会第四届专家组成员。1988年起至今，任南开大学现代光学研究所副所长。

张延炘教授长期工作在科研、教学和研究生培养的第一线，已主持或参加各种国家级或国外科研项目18项，主要成果有：“2Mev电子静电加速器”研制，获首届全国科技大会奖（1979）；“船用单边带中短波发射机”，获天津市优秀科技成果二等奖（1982）；在美国期间完成的超低温超高灵敏度红外光度计和应用此光度计对类星体（QSO’s）和其它高星等星体进行红外天文观测，所发表的3篇论文已被SCI和国外同行引用80多篇次。1992年获863优秀科技工作者三等奖，1994年获天津市中青年光学仪器授衔专家称号，1996年因“光神经网络的模型、学习算法、光电实现和应用研究”获国家教委科技进步(甲类)奖二等奖，1998年因参加国家攀登计划下完成的“神经网络理论及智能信息处理应用基础研究”成果，获国家教育部科技进步(甲类)一等奖。鉴定或验收实验成果6项，申请专利4项。目前正在从事的研究有：“人眼注视方向的自动探知及其在无接触人机交互中的应用”，“超强飞秒激光诱发的大气荧光光谱的神经网络分析方法及其在环境监测中的应用”，“宽带通信网络中信息流量的神经网络预测和路由器的自适应控制研究”，“按需自动监视录象技术和系统”以及“汽车标牌的实时、自动识别技术”等。

在国内外发表论文220多篇，参加编写专著3部。论文中被SCI, EI和ISTP等重要国际学术索引收录或引用的已有190多篇次。

社会兼职：南开大学技术职称评聘委员会委员，信息技术科学学院学术委员会委员,以及中国光学学会光电子专业委员会常务委员，中国光学学会光学信息处理与全息技术专委会委员，中国神经网络联合会理事。