Լևոն Օրբելին ծնվել է Ծաղկաձորում ՝ հայոց լեռների մեջ ընկած գեղատեսիլ գյուղում, 1882թ-ին։ Այսօրվա Ծաղկաձորն առողջարանային քաղաք է, թեև ճիշտն ասած՝ նույնպիսի գյուղ է, որտեղ առողջարաններ ու հյուրանոցներ են կառուցել և որտեղ սեզոնին հանգստացողներն ավելի շատ են, քան բնակիչները։ Հենց կենտրոնում գտնվում է Օրբելի եղբայրների՝ Լևոնի, Հովսեփի և Ռուբենի տուն-թանգարանը։
17-ամյա Լևոնը Թիֆլիսի վարժարանի ոսկե մեդալ ստանալուց հետո մեկնել է Սանկտ Պետեբուրգ։ Նա ընտրել է բժշկական գիտության բարդությունները սովորելու ուղին, և այդ որոշումը քննարկման ենթակա չի եղել։ Նրա ծնողները դեմ չեն եղել Ռազմաբժշկական ակադեմիային, որտեղ պետք է քննություններ հանձներ նրանց որդին։
Աբգար Օրբելին՝ ընտանիքի հայրը, աղքատ չի եղել, Լևոնն էլ գիտելիքների և սովորելու ցանկության պակաս չի զգացել։ Ռազմաբժշկական ակադեմիայում մասնագիտությունները համապատասխանում էին պետերբուրգյան համալսարանի բժշկական համալսարանին՝ որոշակի ռազմական ուղղվածությամբ, իսկ անվճար բաժնի շրջանավարտը պարտավոր էին որպես զինվորական բժիշկներ ծառայել։ Օրբելիները նախընտրել են վճարել կրթության համար, բայց իրենց պարտավարություններ չունենալ։
Լևոն Օրբելին ակադեմիան նույնպես ավարտել է գերազանցությամբ, բայց ամեն դեպքում զինվորական բժիշկ է աշխատել Կրոնշտադտի հոսպիտալում, այդտեղից էլ լողացել է մինչև Պետերբուրգի ծովային հոսպիտալ։ Բայց Պետերբուրգում աշխատանքը նրան առաջին հերթին գրավել է Իվան Պավլովի մոտ գիտական աշխատող լինելու բացառիկ ու պատվավոր հնարավորությամբ։ Պավլովն այդ ժամանակ արդեն Նոբելյան մրցանակակիր էր և կյանքի օրոք հայտնի ֆիզիոլոգ։ Լևոնը եղել է Պավլովի օգնականը փորձարարական բժշկության ինստիտուտում։
Այո, ինչպես պարզվում է, դեռ ցարական ժամանակներում գոյություն է ունեցել «փորձարարական բժշկություն» հասկացությունը, և դա բոլորովին մեր օրերի հայտնագործությունը չէ։ Նույնիսկ մի քանի ինստիտուտներ են եղել, որոնք գոյություն են ունեցել նաև հեղափոխությունից հետո։ Լևոն Օրբելին աշխատել է Փորձարարական բժշության ինստիտուտում 1904-1920թթ-ին։
Ռուս-ճապոնական պատերազի ժամանակ Լևոնը բժիշկ է նշանակվել այն հածանավերից մեկում, որոնք Ռուսաստանը գնել է Արգենտինայից։ Հածանավերը դեռ ճանապարհին են եղել, Լևոնը պատրաստվել է հեռանալ, բայց ճանապարհին նավերը վերագնել են ճապոնացիները, և դրանք այդպես էլ չեն հասել ռուսական նավահանգիստներ, իսկ Լևոն Օրբելին մնացել է Պետերբուրգում։
Ինչ վերաբերում է Լևոն Օրբելու գիտական գործունեությանը, ոչ մասնագետին անհասկանալի տերմիններ չներկայացնելու համար կարելի է ասել, որ նրա գրչին են պատկանում մոտ 150 հեղինակային գիտական աշխատություն։
Նա գիտության մեջ զարգացրել է նոր ուղղություն՝ էվոլյուցիոն ֆիզիոլոգիան, առաջին անգամ օբյեկտիվ տվյալներ ստացել կենդանիների տեսողական ֆունկցիաների մասին՝ կախված գլխուղեղի կիսագնդերի գործունեությունից, զբաղվել է բարձրագույն նյարդային գործունեության, պայմանական ռեֆլեքսների համեմատական և տարիքային ֆիզիոլոգիայի ոլորտի հետազոտություններով, ուսումնասիրել արտաքին գործոնների ազդեցությունը բարձրագույն նյարդային գործունեության վրա։
Նրա գիտական գործունեության գրեթե բոլոր արդյունքները գործնականում կիրառվել են զինվորական բժշկության մեջ։
Լևոն Օրբելին ԽՍՀՄ Գիտությունների ակադեմիայի ակադեմիկոս է (1935թ-ից) և փոխնախագահ (1942-1946թթ.), բժշկական ծառայության գեներալ-գնդապետ, Սոցիալիստական աշխատանքի հերոս (1945), Ստալինյան մրցանակի դափնեկիր։ Համագերմանական և Փարիզի բժշկական ակադեմիայի գործող անդամ, Փարիզի կենսաբանական հանրության թղթակից անդամ, Ամերիկյան և Բրիտանական ֆիզիոլոգիական հանրությունների, Նյու Յորքի և Ռումինիայի բժշկական ակադեմիաների, Պրահայում Կառլովի համալսարանի պատվավոր անդամ։
Սակայն գիտական ձեռքբերումների, պարգևների, տիտղոսների ու պաշտոնների տպավորիչ ցանկը, որոնք կբավականացնեին մի քանի գիտնականների, բոլորովին չի նշանակում, որ նրա կյանքում ամեն ինչ հարթ է ընթացել։
1948թ-ի ամռանը կայացել է գյուղատնտեսական գիտությունների համամիութենական ակադեմիայի նստաշրջանը, որի ընթացքում ելույթ է ունեցել տխրահռչակ ակադեմիկոս Լիսենկոն։ Այս պարոնը թեև գլխավորել է գենետիկ խնդիրների ուսումնասիրությամբ զբաղվող տարբեր լաբորատորիաներ և նույնսիկ ԽՍՀՄ Գիտությունների ակադեմիայի գենետիկայի ինստիտուտը մինչև 1965թ-ը, այդուհանդերձ առաջնային դեր է խաղացել Խորհրդային Միությունում այդ նույն գենետիկայի կործանման մեջ՝ պատճառ դառնալով, որ խորհրդային գիտությունն այս ուղղությամբ խիստ հետ մնա. խոսքը Մենդելի այսպես կոչված «դասական» գենետիկայի մասին է։ Փոխարենը Լիսենկոն առաջ է մղել իր եզրահանգումները։
Օրբելին՝ որպես ԽՍՀՄ Գիտությունների ակադեմիայի փոխնախագահ, պետք է հետևեր այդ նստաշրջանի որոշումներին։ Նրանից պահանջել են ոչ միայն փոխել գենետիկ հետազոտությունների ծրագիրը, այլ նաև վերանայել աշխատակազմը, ազատվել մի քանիսից։ Օրբելին քաջություն է գտել նման բան չանելու, ավելին, նա իր մոտ է ընդունել Լենինգրադի համալսարանից հեռացված գենետիկ Լոբաշովին։ Բայց ամեն դեպքում դրոզոֆիլ ճանճերի վրա կատարված փորձերն անվանվել են կեղծ գիտություն, և միջատները երկար ժամանակ պահանջված չեն եղել։
1905թ-ի ամռանը Օրբելուն ազատել են բոլոր ղեկավար պաշտոններից՝ թողնելով միայն Լեսգաֆտի անվան Բնագիտական ինստիտուտի ֆիզիոլոգիական ինստիտուտի վարիչի պաշտոնում։ Բայց նույնիսկ այդ ժամանակ, երբ ղեկավար է եղել Լիսենկոն, Օրբելու աշխատանքները չէին կարող ճանաչված չլինել դրանց օբյեկտիվ արժեքի շնորհիվ։
Մի քանի տարի է անցել, և այդ լաբորատորիայի բազայի վրա 1956թ-ին ստեղծվել է ԽՍՀՄ ԳԱ էվոլյուցիոն ֆիզոլոգիայի ինստիտուտը, Օրբելին դարձել է ինստիտուտի տնօրենը։ Դա եղել է նրա վերջին պաշտոնը, երկու տարի անց ակադեմիկոսը հեռացել է կյանքից։ Լևոն Օրբելուն հողին են հանձնել Լենինգրադի Բոգոսլովյան գերեզմանատանը և նրա անունով են կոչել քաղաքի փողոցներից մեկը։