Алексей Петрович Зефиров родился 12 (25) марта 1907 г. в семье лесничего в г. Гомеле Могилевской губернии (ныне Могилевская область). После окончания средней школы три года работал в профсоюзных организациях г. Тамбова.

В 1927 г. А.П. Зефиров поступил в Донецкий горный институт, в 1929 г. был переведен в Московскую горную академию на металлургический факультет. На основе академии в 1930 г. было сформировано шесть новых, автономных институтов, в том числе Московский институт цветных металлов и золота, который А.П. Зефиров и окончил в 1932 г.

В 1932 г. молодой дипломированный инженер-металлург был направлен на работу в трест «Алтайзолото», где прошел путь от главного металлурга до заместителя главного инженера треста.

В 1935 г. А.П. Зефирова перевели в Москву на должность начальника сектора обработки руд треста «НИС золото». В 1936 г. он поступил в аспирантуру Московского института цветных металлов и золота на кафедру металлургии благородных металлов. С этого времени вся жизнь ученого была связана с наукой. Сферой его научных интересов в этот период стала интенсификация технологических процессов извлечения благородных металлов. Он участвовал в создании рациональных схем переработки отечественного рудного сырья и оборудования для этих процессов.

В 1937 г. работы А.П. Зефирова были отмечены премией и грамотой Президиума Академии наук СССР на конкурсе молодых ученых страны.

В 1937 г. А.П. Зефиров был назначен начальником технического отдела треста «Главвостокзолото». В 1940 г. его рекомендуют на должность главного инженера Главного управления промышленности редких металлов (Главредмет), где благодаря усилиям А.П. Зефирова был успешно осуществлен перевод действующих предприятий на индустриальную основу, организованы новые вольфрамовые, молибденовые и ртутные производства, разработана и реализована технология извлечения и производства металлического кобальта.

В период 1943-1946 гг. А.П. Зефиров занимал пост директора Государственного научно-исследовательского и проектного института редкометаллической промышленности (Гиредмет), успешно восстановив деятельность института, прерванную эвакуацией.

В 1946 г. А.П. Зефиров, накопивший огромный научный и производственный опыт, был назначен главным инженером, затем первым заместителем начальника Второго главного управления при Совете Министров СССР, которое осуществляло руководство уранодобывающими предприятиями на территории СССР и Восточной Европы.

В 1953 г. на базе Первого главного управления и Третьего управления при Совете Министров СССР было образовано Министерство среднего машиностроения СССР (Минсредмаш), осуществлявшее функции по управлению атомной отраслью промышленности и обеспечивавший разработку и производство ядерных боезарядов. С основания до 1956 г. А.П. Зефиров работал в аппарате Минсредмаша: начальником Технического управления; после преобразования структуры министерства в ноябре 1954 г. – заместителем начальника Научно-технического управления.

В 1954 г. А.П. Зефирову была присуждена ученая степень доктора технических наук, в 1958 г. – ученое звание профессора.

В 1957 г. А.П. Зефиров возглавил Всесоюзный научно-исследовательский институт химической технологии (ВНИИХТ, до 1967 г. – НИИ-10). Научно-исследовательские достижения коллектива института под руководством А.П. Зефирова сделали ВНИИХТ головным научно-исследовательским институтом в отрасли и внесли огромный вклад в успешное решение проблем комплексной переработки сложного сырья – фосфоритов, металлургии урана и технологии подземного выщелачивания. Были разработаны и освоены технологические схемы переработки урановых руд различных типов, создана технологическая база крупнейшей в мире урановой промышленности СССР и стран Восточной Европы, вырабатывавшей 50% урана от общемирового производства. Объем перерабатываемой руды составлял многие миллионы тонн в год. Все 20 гидрометаллургических заводов СССР были построены по технологиям, разработанным во ВНИИХТ.

Огромный объем работ был выполнен по обеспечению оборонной и атомной промышленности такими стратегическими материалами, как литий, бериллий, цирконий, ниобий, тантал. Разработанные технологические схемы обеспечивали создание замкнутых водооборотных циклов на всех стадиях производства: от обогащения руд до получения ядерно-чистых материалов. Были освоены уникальные технологии производства лития и бериллия, находящиеся в числе передовых мировых производств.

В 1950-1960-х гг. на урановых заводах была внедрена технология ионообменного извлечения урана и ценных сопутствующих элементов из рудных пульп, получившая всемирное признание. В результате внедрения на всех урановых заводах СССР сорбционно-экстракционных схем была существенно повышена научно-техническая эффективность и создана самая крупная в мире урановая промышленность. С внедрением сорбционной технологии мощность горно-химических заводов увеличилась в 2-3 раза. Значительно снизились потребности в капитальном строительстве. Процесс сорбции из пульп позволил существенно повысить извлечение урана и открыл новые возможности для переработки бедных источников сырья.

Именно при А.П. Зефирове ВНИИХТ в 1967 г. начал разработку технологической схемы гидрометаллургического завода (ГМЗ) в г. Краснокаменске Читинской области – венца системы добычи и переработки урановых и молибденово-урановых месторождениях Стрельцовского рудного поля. Сегодня ГМЗ входит в Приаргунское производственное горно-химическое объединение (ППГХО) – крупнейшее в России и одно из крупнейших уранодобывающих предприятий в мире (93% российской и 8% мировой добычи урана), самое большое многопрофильное горнодобывающее предприятие Забайкальского края.

Огромный интерес с экономической и экологической точек зрения представляет предложенный ВНИИХТом экстракционный метод извлечения урана и тория из фосфоритов при производстве удобрений. Значительные успехи были достигнуты при экстракции урана и сопутствующих металлов из фосфорно-кислых растворов, получаемых при комплексной переработке урансодержащих фосфатных руд. Результатом работ, непосредственно руководимых А.П. Зефировым, явилось создание современного промышленного комплекса заводов для переработки уран-фосфор-редкометаллических руд месторождения Меловое (п-ов Мангышлак, Казахская ССР) с выделением урана, редкоземельных элементов и получения высококачественных фосфорных удобрений.

В 1965 г. за разработку и промышленное внедрение высокоэффективных газовых неводных методов получения оксидов, фторидов, металлического урана и его сплавов всех степеней обогащения А.П. Зефиров в соавторстве с другими специалистами ВНИИХТа был удостоен звания лауреата Ленинской премии.

26 ноября 1968 г. А.П. Зефиров был избран членом-корреспондентом Академии наук СССР по Отделению физикохимии и технологии неорганических материалов, специальность - технология неорганических материалов и металлургия.

В 1978 г. за разработку и внедрение нового метода добычи (подземного выщелачивания) полезных ископаемых он удостоен звания лауреата Государственной премии (в соавторстве). Экологически приемлемый и безопасный для работы персонала скважинный метод добычи, не нарушающий поверхности земли, оказался высокорентабельным при переработке некондиционных урановых руд, непригодных для шахтной добычи. В 1970-1980-х гг. этот метод получил широкое промышленное применение и к середине 1980-х гг. подземным выщелачиванием в СССР добывалось до 35% урана.

В июне 1974 г. в связи с уходом на пенсию А.П. Зефиров был освобожден от должности директора ВНИИХТа и в августе 1974 г. был назначен научным руководителем одной из лабораторий института.

На протяжении жизни свою производственную и научную деятельность А.П. Зефиров успешно совмещал с педагогической работой. В 1948-1951 гг. он – старший преподаватель, в 1958-1961 гг. – заведующий кафедрой технологии редких и радиоактивных веществ, в 1961-1967 гг. – профессор этой же кафедры Московского химико-технологического института им. Д.И. Менделеева; в 1955-1958 гг. – профессор, заведующий кафедрой металлургии и металловедения Московского инженерно-физического института.

А.П. Зефиров являлся членом Научного совета по теоретическим основам химической технологии АН СССР (1969-1979), членом Научного совета по неорганической химии АН СССР (1972-1979), членом Межведомственного научного совета по проблеме «Радиохимия, химия актинидных и осколочных элементов» (1972-1978); был неизменным членом ученых советов ВНИИХТа, Гиредмета, МХТИ им. Д.И. Менделеева, Московского института стали и сплавов, членом секции Комитета по Ленинским и Государственным премиям СССР.

Длительное время А.П. Зефиров входил в состав редколлегии журналов «Атомная энергия» и «Атомная техника за рубежом». Ему принадлежат более 200 научных трудов по широкому кругу научных проблем.

Правительство высоко оценило труд Алексея Петровича: ученый награжден двумя орденами Ленина (1954, 1962), орденом Октябрьской Революции (1971), тремя орденами Трудового Красного Знамени (1951, 1956, 1975) и медалями.

Алексей Петрович Зефиров умер 8 сентября 1979 г. в Москве.