Уроженец Новониколаевска окончил физико-математический факультет ТГУ. Разрабатывал теорию синхротронного излучения. Теоретически предсказал и экспериментально подтвердил радиационную поляризацию электронов синхротронным излучением (эффект Соколова-Тернова). Это было признано научным открытием и занесено в Государственный реестр. Арсений Соколов ушёл из жизни в Москве в возрасте 76 лет.