Sem vokste opp på gården Sæland i Time i Rogaland, som eldste sønn av Ragnhild Jonsdotter Lende og Einar Gunleivsson Sæland.[8][9] Faren hadde tre barn fra et tidligere ekteskap, tre barn med Ragnhild og tre barn i sitt tredje ekteskap etter at Ragnhild døde. Sems helbror Jon Sæland ble statskonsulent i småfeavl.[10]
I 1898 ble Kristian Birkeland professor i fysikk ved Universitetet i Oslo. Sæland fikk delta på den første nordlysekspedisjonen til Finnmark i 1899–1900.[6][12] Da han kom tilbake i 1900, ble han amanuensis ved Fysisk institutt ved Universitetet. Dette var mens han fremdeles var student. I 1901–03 organiserte han magnetiske stasjoner for Birkelands nordlysekspedisjoner både på Novaja Semlja og på Island. Han hadde utenlandsstudier i Edinburgh, Potsdam og Heidelberg. I 1905–06 foretok han jordmagnestiske målinger i Nordland. I 1907–09 underviste han i fysikk ved Oslo handelsgymnasium, mens han fortsatt var amanuensis ved Universitetet.[6]
I juli 1909 ble Sem Sæland utnevnt til professor i eksperimentalfysikk ved den tekniske høyskolen i Trondheim.[6] Sammen med fire andre professorer ble Sæland med i Professorrådet. I løpet av vinteren og våren fikk de hendene fulle med arbeid til åpningen av Norges tekniske høgskole (NTH) i september 1910. Utover våren ble det utnevnt nye professorer. Da høyskolen skulle åpnes ble Sem Sæland valgt til formann i Professorrådet, og han ble høyskolens første rektor. Det første året skulle skolen ta opp 50 studenter, men 120 søkte plass. Professorrådet fikk departementets samtykke til å ta opp 103 studenter. Like etter åpningen av høyskolen ble det planlagt flere bygninger for et studenttall på 150 i året. Alt i 1914 var flere av fløyene klare til bruk. 15. september 1910 var den høytidelige åpningsdagen til NTH, og da ble de første 103 studentene immatrikulert. Mange hedersgjester deltok på åpningsfesten; kongen, representanter for regjeringen, Stortinget og andre celebre gjester. Det var kong Haakon som stod for den offisielle åpningen, mens Sæland holdt hovedtalen. Han sa blant annet at skolen skal «gi vår bygningskunst, vår industri og teknikk det høyeste og bredeste vitenskapelige og kulturelle grunnlag, og til like i første rekke en sund og trygg økonomisk underbygning. Det fordres av oss at vi skal skaffe våre studenter en utdannelse som setter dem i stand til å hevde seg i konkurransen med studenter fra en hvilken som helst annen høyskole, og en utdannelse som først og fremst setter dem i stand til å hevde norsk industri likeoverfor all fremmed, og til å heve landets økonomiske evne».
Fra 1916 til 1918 møtte Sem Sæland på Stortinget, valgt for Trondheim-kretsen Baklandet som uavhengig kandidat (lansert av de borgerlige partiene i fellesskap). Han var medlem og sekretær i militærkomiteen.[6]
På denne tiden arbeidet Sæland aktivt for å få et eget fysisk institutt ved høyskolen i Trondheim. Det var i stor grad hans fortjeneste at instituttet ble sikret. En studiereise til USA hadde stor betydning for opprettelsen av instituttet i Trondheim. Sæland gledet seg til å arbeide ved det nye fysiske instituttet. Men før byggingen var ferdig, forlot han Trondheim fordi han ble utnevnt til professor i fysikk ved Universitetet i Oslo. Under sterk tvil flyttet han og familien sørover, og de første årene lengtet han tilbake til Trøndelag.
Oslo
Fra 1923 var han professor i fysikk ved Universitetet i Oslo, og han var rektor der 1928–1936.
Erfaringene fra etableringen av NTH i Trondheim kom fort til nytte i Oslo. I 1927 ble han valgt til rektor for universitetet, et verv han hadde i ni år. Sæland ble som rektor leder av plankomiteen for det nye universitetsanlegget på Blindern.[6] Sæland var en foregangsmann, og han pekte ofte på hvor viktig det er å legge forholdene til rette for en selvstendig forskning og videreutdanning for fysikere. Derfor la han ned en stor innsats for moderne institutter for kjemi og fysikk både ved høyskolen og ved universitetet. I en minnetale over professor Sem Sæland sa Olaf Devik: «Vi er glad over vitenskapsmannen og mennesket vi møtte i Sæland, og vi er stolt over hva han var for land og folk. Han var en god nordmann, en av de byggende.»
Sem Sæland hadde ikke noen solid helse. En tid før krigen hadde han hjerteproblemer, og en Amerikatur ble avlyst på grunn av det. Da tyskerne okkuperte Norge i aprildagene 1940, flyktet han til Eidsvoll-traktene. Men kampene ble enda hardere her enn i hovedstaden. Påkjenningen ble for stor, og han fikk et hjertetilfelle. 25. april 1940 døde han på Lovisenberg sykehus i Oslo.
Familie og ettermæle
Sem Sæland ble 12. mars 1904 gift med legen Gudrun Schøning fra Grøtøy i Steigen i Nordland.[6] De hadde tre barn. Ragnhild (1905–1934) ble lege og var gift med legen Gunnar Ulland. Gudrun ble født i 1911 og gift med Anders Tømmerbakke. Einar ble født i 1915.[13] Fra 1964 var han generaldirektør for Det europeiske atomenergibyrå i Paris. Alle etterkommerne flyttet etter hvert til utlandet, per 1999 hadde han seks oldebarn, de bodde i England, Frankrike og Spania.[9]