Доктор химических наук, профессор, член-корреспондент АН АрмССР, заслуженный деятель науки АрмССР
Родился 23 июня 1879 года в районе Коджори Тифлиса.
В 1884 году семья переехала в Киев, через два года в Варшаву, а затем в Ригу, где он получил начальное образование.
В 1898 году окончил Рижскую мужскую гимназию.
В 1899-1906 гг. учился в университетах Лейпцига, Гейдельберга и Мюнхена специализируясь в органической химии. С. Гамбарян работал ассистентом в Страсбургском университете, затем перешёл в Высшую сельскохозяйственную школу в Берлине на должность ассистента кафедры органической химии.
С 1905 года (около 40 лет) изучал механизмы действия пероксидов в процессе окисления. С.Гамбарян предложил заняться вопросом расщепления органических пероксидов в присутствии аминов. Это исследовательское направление впоследствии стало одним из важнейших направлений органической химии.
В 1911 году вернулся в Закавказье и был назначен заведующим Бакинской химической лабораторией Русского технического общества. В 1914 - 1920 гг. читал лекции на женских высших курсах в Тифлисе, одновременно работал в химико-микробиологической лаборатории Министерства сельского хозяйства.
С. Гамбарян был приглашён в ЕГУ в 1920 году. Он организовал кафедру органической химии и лабораторию органической химии ЕГУ, которой руководил долгие годы. Организовал также кафедры органической химии Медицинского, Сельскохозяйственного, Политехнического и Зоотехнического-ветеринарного институтов.
С. Гамбаряна по праву считают инициатором и основоположником химических исследований в Армении.
Он был одним из основоположников Института химии Армянского филиала Академии наук СССР, первым заведующим отдела органической химии, принимал активное участие в развитии химической науки и промышленности в Армении. Велик его вклад в создание Ереванского химического завода имени С. Кирова и Ванадзорского химического комбината.
В 1926 году С. Гамбаряну было присвоено звание профессора.
В 1935 году был удостоен звания Заслуженного деятеля наук Армянской ССР.
В 1937 году, без защиты диссертации, ему была присвоена ученая степень доктора химических наук.
17 июля 1938 года был арестован и 6 сентября 1939 г. приговорён к 10 годам лишения свободы в исправительно-трудовой колонии.
В 1944 году вернулся в Ереван, приступил к исследовательской работе. В 1945 году был избран членом-корреспондентом АН АрмССР.
Скончался 7 марта 1948 года в Москве. Похоронен в Ереване.
В 1955 году был посмертно реабилитирован.
Бронзовый бюст С. Гамбаряна установлен в фойе центрального корпуса ЕГУ.
