1938年，应聘为光华大学教授，指导两名四年级学生的毕业论文。

1939年，国立西南联合大学的化学系由于两位教授先后离校，补聘张青莲为教授，于是他取道越南赴昆明就职。

1951年，担任中国科学院物理化学组专门委员。

1952年，由于高等学校院系调整，张青莲任教育部课程改革委员会化学组副组长。在北京大学化学系试点设立无机化学教研室时，他任教研室主任，讲授无机化学课，组织了苏联湼克拉索夫所著《普通化学教程》一书的翻译和出版。

1954年，中国科学院科学院成立学术秘书处，邀请张青莲担任学术秘书两年，参加组建数理化学部的工作。

1955年，当选为中国科学院数理化学部委员，在学部成立大会上，张青莲等受到周恩来总理的接见。

1955年，参加筹建北京中国科学院化学研究所的工作，后兼任该所研究员及学术委员。

1956年，参加全国科学技术发展规划会议。

1956年，在原子能和平利用的宣传活动中，被评为积极分子。

1959年，应邀在中苏友协举办的俄罗斯化学家门捷列夫诞辰125周年纪念会上做报告。

1960年，参加广州科技工作会议。

1972年，参加珠穆朗玛峰地区综合科学考察会议（兰州），提出峰顶区雪水中氢氧同位素分布的报告。

1975年，参加第一届全国同位素地质学会议（贵阳），提出天然水中氢氧同位素分布及分析的报告。

1981年，改任科学院化学学部委员兼常委、学部副主任，参加学部有关国家重大科技问题的咨询工作。

1985年，中国化学会为张青莲举行了从事化学工作五十年的祝贺会。

2006年12月14日19时03分，因病医治无效，在北京逝世，享年99岁。

张青莲长期从事无机化学特别是同位素化学及重水的研究，成果大部分已总结于《张青莲文集》（北京大学院士文库，北京大学出版社，2001年），推动了中国各种轻同位素的研究和生产。20世纪90年代以来系统地进行了原子量的精确测定工作，所测定锑等10种元素的原子量已被国际纯粹与应用化学联合会确定为新的国际标准数据。

1978年，张青莲担任《无机化学丛书》主编，他和张志尧、唐任寰合撰写其中的《锕系后元素》 ，全书于1993年初写齐。

1957年，张青莲赴莫斯科参加全苏同位素应用会议，提出“精密落滴法分析重水”的报告。

1959年，赴东德莱比锡参加同位素应用会议，作了《各种密度法分析重水》的报告，并被编入1969年《原子科学名人录》 。

1979年，作为中国化学会5人代表团的成员，赴赫尔辛基参加第二十七届国际纯粹与应用化学联合会学术大会，维护了中国化学会在该国际组织中的代表权。在会上做了题为《氢氧同位素丰度测定》的报告。

1983年，以国家代表的资格参加在哥本哈根举行的第三十二届国际纯粹与应用化学联合会代表大会原子量与同位素丰度委员会。

1981年，赴美国参加高尔登同位素学术讨论会，提出了两篇同位素丰度的墙报；同年又赴剑桥参加英国质谱学会第十届年会，提出了硼同位素质谱分析的墙报。

1983年，赴法国萨克莱原子核研究中心讲学。

1984年，担任北京中日双边质谱学术会议的中方主持人。

1939年，张青莲进入西南联合大学化学系任教时起，讲授过《高等无机化学》《稀有元素》《复合物化学》等课程。

1954年，张青莲主持了苏联专家为全国各高校无机化学教师的培养工作，后来又在北京大学陆续开设了稀有元素、无机合成和同位素化学等课程。

1955年，张青莲协助教育部组织并与戴安邦、严志弦、尹敬执合写了《无机化学教程》（高等教育出版社1958年出版），这一部书是中国化学家自编的一本基础无机化学教材。

张青莲对中学教育的也十分关心，多次与中学教师座谈，为他们做报告，并审改中学化学教材。

张青莲出身于小康家庭。祖父张云孙经商，他十分希望儿孙受到良好教育。父张企贤，爱好文学，擅长园艺。母薛铭顺，出身于文人家庭，而立之年因病早逝。

张青莲1933年与郑婉英结婚，郑婉英毕业于柏林外侨德语学院，两人育有一子张毅然，但郑婉英中年病逝。1963年张青莲又与从事教育工作的贺强男结婚，生女贺晓然。

张青莲对同位素化学造诣尤深，是中国稳定同位素学科的奠基人和开拓者，对中国重水和锂同位素的开发和生产起过重要作用。（光明网评）

张青莲是一位杰出的化学家、教育家，为人类科学事业作出了巨大贡献。在他严谨、不平凡的心灵深处，有一个战胜伤痛、排除干扰、大彻大悟的精神“平台”——淡薄名利和知足长乐，在这个健康的人格修养“平台”上，他几十年如一日默默地耕耘，在教学与科研领域里成就卓著。（《光明日报》评）