夏正楷毕业于
北京大学地质地理系地貌专业，致力于研究地貌学、沉积学和第四纪环境学、环境考古学等，曾主持和参加十余项重要科研项目，著有《第四纪环境学》《环境考古学》等作品，曾获
第二届中国考古学大会优秀研究成果奖（金鼎奖）等多项荣誉。
1968年至1978年，夏正楷在陕西省区域地质调查队从事1/5万地质填图和矿产普查。之后，他重回北大攻读地理系地貌专业研究生，毕业后留校从事教学与科研，历任讲师、副教授和教授，曾任副系主任，兼任教育部高校地球科学教学指导委员会副主任委员、地理学教学指导委员会主任委员、中国第四纪委员会常委等职。
夏正楷主要研究地貌学、沉积学和
第四纪环境学、环境考古学等领域。他在河北
泥河湾盆地进行过长达十余年的地貌和第四纪地质调查，探讨泥河湾盆地的演变历史及其与古人类活动的关系。
夏正楷曾主持和参加十余项重要科研项目，其中主持
国家自然科学基金2项、参加国家“七五”攻关、地方政府项目等。他还发表了《夏鼐与新中国考古事业》《宁夏地区的新构造运动与水土流失》《泥河湾层的研究现状和展望》等期刊论文。
夏正楷首次建立了水下黄土—湖积物沉积序列；建立了
泥河湾盆地的地貌发育模式和古湖演变模式；在泥河湾
地层中发现了晚更新世的湖相叠层石，证实在中国北方末次间冰期在西风影响下，一度出现过干暖的气候环境。他关注环境考古研究，针对中国旧石器晚期革命和新旧石器文化过渡的环境背景，提出发生旧石器晚期革命与MIS3阶段的温暖气候有密切关系；新旧石器文化过渡发生在板桥侵蚀期之后的皋兰堆积期，转暖的气候环境和河流强烈下切、新生河谷出现的地貌环境为古代文化的重大变革提供了良好条件。他探讨全新世环境演变、史前灾难事件在华夏文化形成和发展过程中的作用，提出人类对环境变化的文化适应和不同人群之间的文化交流是考古学文化形成和发展的主要原因，是华夏文明起源的重要原因。