В 1937 году Леонид Федорович по спецнабору ЦК ВЛКСМ был призван в ряды Красной Армии и направлен на учебу в Военно-морское авиационно-техническое училище. Окончив его в 1939 году в звании младшего авиатехника, был назначен в авиационную эскадрилью Военно-воздушных сил Тихоокеанского флота. В 1940 году был переведен в Пермское военно-морское училище, где проходил службу в должностях инструктора и курсового командира.

В 1943 году Л.Ф. Клопов поступил на факультет электроспецоборудования ВВИА им. проф. Н. Е. Жуковского, который окончил в 1950 году и был оставлен для обучения в адъюнктуре на кафедре электроспецоборудования. В 1953 году, успешно защитив диссертацию на соискание ученой степени кандидата технических наук, был направлен для прохождения службы начальником отдела во Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики в городе Сарове.

В 1955 году он назначается начальником испытательного отделения во вновь создаваемый НИИ (ныне Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина в городе Снежинске). С 1961 года Леонид Федорович работает первым заместителем главного конструктора, а с 1965 по 1972 год – главным конструктором института. Разработки этого НИИ в значительной степени способствовали созданию в Советском Союзе мощного ядерного щита.

В 1972 году он назначается заместителем начальника Главного управления Министерства среднего машиностроения (ныне Минатом). Работая в министерстве, он отвечал за проведение практически всех испытаний ядерного оружия, в том числе на Тоцком и Семипалатинском полигонах, а так же на Новой Земле, где была испытана самая мощная водородная бомба.

Почетный гражданин города Снежинска Л.Ф. Клопов награжден орденами Ленина и Октябрьской Революции, 2 орденами Трудового Красного Знамени, 2 орденами Красной Звезды, орденом Мужества, а также многими медалями.