民国9年(1920),超然考入天津南开中学读书,毕业后考入北京大学地质系。14年(1925)9月,加入中国共产主义青年团。10月,转为中国共产党党员。民国15年(1926)8月,白超然按照绥德师范校长、中共党员李子洲的指示,从北京大学肄业回到绥德师范任教。20年(1931)夏,重新回到北京大学复学,并兼任北京宏文中学训育主任。23年(1934)元月,从北大毕业。
29年(1940),白超然受共产党人李象九、任启明委托,创办白水建业、东原两个煤矿,自任建业煤矿经理兼总工程师,既实现了他实业救国的思想,也为党筹集了活动经费。在此期间,他对同官各私营和官办煤矿,通过周密调查,在组织管理、开采技术、运销经营、井下安全等方面,提出了多条改良意见。他在所写的调查报告中,就煤矿工人的悲惨生活向社会大声疾呼:“煤矿工人整天过着地狱生活,阳光不得见,空气不足用,已经算是世间最苦的人。想不到陕西煤矿工人所过的生活,更非世界其他处煤矿工人所能想象。工人学习没有不说,卫生设备没有不说,剥削工人工资不说,抬高工人食品价格不说,雇用未成年童工、令七十天日日夜夜不让上井,试问世界何处煤矿工人有此先例!陕西同官县各煤矿井下工人,通常是十余日一换班;陈家河煤矿则是七十余日一换班。凡有人心者,当见十三四岁之童工,七十余日后从井下上来,弯腰曲背,面无人色,甚至躺卧不能动作之惨情,无不为之伤心。这种牛马不如的非人待遇,完全应该禁止。”38年(1949),铜川解放前夕,白超然应聘任官办同官煤矿副矿长,他以此身份,通过串连当时的国民军驻军团长刘奉学(后起义),收缴了矿警队的0,并使其安全撤离矿山,把矿山保卫工作交给由他一手组织的工人护矿队负责。是年4月铜川解放时,煤矿设备无一受到损坏,完好地回到人民手中。
铜川解放后,白超然继续担任同官煤矿副矿长,与矿长马进一道管理矿务,组织生产,以多出煤炭的实际行动,支援正在进行的人民解放战争。当时,西安、咸阳等地尚未解放,煤炭无法大量外销,造成矿工生活困难。在人民政府的支持下,白超然向县贸易公司借粮借钱,发给职工以度难关。他还接收了同官煤矿理事会移交来的全部资产和人员,并且妥善地进行了处理安置。他及时果断地废除了封建把头制度,强调对矿山实行民主管理。1950年6月,受西北军政委员会工业部的委托,他先后动员在同官煤矿工作的7名高级工程技术人员分赴青海、甘肃、新疆等省工作,为开发大西北、发展社会主义矿业做出贡献。嗣后,白超然被调往兰州,在铁道部第一设计院工作。1981年6月,病逝于兰州。