原籍山东掖县。生于南京，卒于北京。1934年毕业于南京金陵大学物理系。1935年起在该校任教，讲授《摄影科学》《电影制作》等课程。1940年由该校派往美国进修，考察电影教育。同年作为会员参加电影工程师学会年会。1942～1948年，在十分困难的条件下主编了《电影与播音》杂志（月刊）。1946年曾任联合国教科文组织中国委员会委员。

1952年开始在北京电影学院任教，从事电影、电化教育、摄影教学等，是中国发展电化教育的早期学者之一。他自己编写讲义、讲授的课程有《摄影科学》《曝光与感光》《电影摄影技术》《电影光学》《电影技术》和《磁带电影》等，培养了一大批电影技术人才。

孙明经自1935年起从事摄影实践，作品包括中外风光、民俗等。一生有4次行程超过万里的拍摄经历，1937年从华东至西北的科考万里猎影，1938～1939年的川康科考摄影，1940～1941年在美国的行程万里的科考摄影和1942～1945年行程万里的云、贵、川科考摄影。除拍摄了数以万计的照片外，还摄制了一大批教育电影，主要有《自贡井盐》《西康》《淮北海盐》《故都北平》《滦州皮影戏》等63部。

孙明经除编写教材讲义外，还在全国专业性刊物上发表译著，编著有《孙明经手记》《抗战前夕万里猎影记》《教学电影的摄制》《磁带电影的发展》等，编有《使用录像磁带》，译著有《彩色学》《电影摄影机》《摄影照明》《光全息》《高清晰度电视》《电影制作者的教育》《电影摄影工作》等，累计达500万字之多。

孙明经一贯主张电影、电视、电化教育应当结合在一起，相互促进、共同发展。作为中国电影教育家，其参与了众多国家级电影教材的编写工作，为国家培养了一大批电影、电视、摄影等方面的人才。历任中国电影家协会名誉理事、中国摄影家协会名誉理事、北京高等学校电化教育协会常务理事兼副理事长、中国电影电视技术学会理事、文化部科技委员会委员。