Учёный-оториноларинголог, член-корреспондент АН УССР (1967), заслуженный деятель науки УССР (1955). Брат М.И. Коломийченко (1892-1973).
Родился 17 марта 1898 года в местечке Шпола Черкасской области. В 1924 году окончил Киевский медицинский институт. Врачебная деятельность А.И. Коломийченко началась в 1924 году в Изяславской участковой больнице Шепетовского округа, где он работал врачом-стажёром. Потом его направили на курсы усовершенствования врачей в Киев, где А.И. Коломийченко совершенствовал знания в области практической оториноларингологии и начал научную деятельность (одновременно он преподавал на курсах). Работал младшим ассистентом, старшим приват-доцентом, а с 1936 года – доцентом клиники.
В 1936 году назначен заведующим большим детским оториноларингологическим отделением, которое он организовал впервые на Украине в районной больнице им. М.И. Калинина. На этой базе его самостоятельная педагогическая деятельность началась с чтения врачам курсантам Киевского института усовершенствования врачей лекций по оториноларингологическим заболеваниям детского возраста. Клиника стала центром развития нового в то время направления оториноларингологии – детской хирургии уха, горла, носа. В 1937-1940 гг. детально разрабатывает актуальные в то время вопросы лечения грудных детей с заболеваниями уха при токсических диспепсиях. При этой патологии в то время был высокий процент смертности. А.И. Коломийченко предложил и внедрил в практику антро- и тимпанопункцию, которые оказались очень эффективными, способствовали снижению смертности. Впервые в Киеве и на Украине применил удаление инородных тел из гортани, трахеи и бронхов без трахеотомии и широко внедрил в практику метод прямой ларингоскопии у детей. Он также впервые использовал новые в то время препараты – сульфидин и сульфазол при лечении детей с отоантритами. Одновременно А.И. Коломийченко был консультантом Института охраны материнства и детства.

До 1936 года учёный опубликовал 14 статей по оториноларингологии, и по совокупности работ ему была присвоена степень кандидата медицинских наук (без защиты диссертации). В 1938 году после прочтения пробной лекции на тему: “Радикальная трепанация и ее осложнения” Алексей Исидорович получил звание профессора. Круг научных интересов А.И. Коломийченко постоянно расширялся: травмы уха, горла, носа, внутричерепные осложнения хронических гнойных воспалений среднего уха, абсцессы мозга, менингиты, синус-тромбозы, лабиринтиты, склерома верхних дыхательных путей и др. Особое внимание уделял он лечению больных с абсцессами мозга – необычайно тяжелым осложнением гнойных воспалений среднего уха, что стало основой для оформления его богатого клинического опыта и многочисленных наблюдений в виде докторской диссертации “Отогенные абсцессы мозга (анатомические и клинические наблюдения)”. Диссертацию Алексей Исидорович успешно защитил 17 декабря 1940 года, утверждение в ученой степени доктора медицинских наук получил 17 мая 1941 года. С самого начала Великой Отечественной войны в руководимую А.И. Коломийченко клинику начали поступать раненые с тяжёлыми травмами. Он прилагал много усилий для спасения их жизни. В тяжёлых условиях, когда раненые поступали беспрерывно, особенно во время героической обороны Киева, Алексей Исидорович разрабатывал новые виды операций, ведь новые типы оружия вызывали особенно тяжелые, комбинированные травмы, в частности головы и шеи. Нередко ему приходилось целые сутки оказывать высококвалифицированную хирургическую помощь. Он не мог оставить больных, поток их не прекращался до последнего дня обороны Киева. Необходимо было эвакуироваться. Когда за Коломийченко прислали машину, по шоссе к Киеву уже двигались фашистские танки. Машина успела доехать только до Дарницы. Дальше дорога оказалась отрезанной, и Алексею Исидоровичу пришлось вернуться домой. Во временно оккупированном Киеве А.И. Коломийченко работал в нескольких оториноларингологических учреждениях, в основном на территории больницы им. М.И.Калинина. Принимал активное участие в оказании помощи партизанам и участникам киевской подпольной организации, которая действовала в городе с октября 1941 до ноября 1943 года. Рискуя жизнью, Алексей Исидорович спасал юношей и девушек от угона в Германию, помещал их в клинику под видом тяжелобольных, выдавал фальшивые справки. С 1943 года А.И. Коломийченко заведует кафедрой оториноларингологии стоматологического факультета Киевского медицинского института, а в 1944 году его избирают заведующим кафедрой Киевского государственного института усовершенствования врачей. С 1960 года - директор организованного им научно-исследовательского института оториноларингологии (Киев). За совершенствование и внедрение в практику улучшающих слух операций при отосклерозе удостоен Ленинской премии (1964). Создал школу оториноларингологов. Главный редактор "Журнала ушных, носовых и горловых болезней" (с 1958), председатель правления Украинского общества оториноларингологов (с 1964). Жил в Киеве. Скончался в 1974 году. С июня 1978 года имя А.И. Коломийченко присвоено Киевскому научно-исследовательскому институту отоларингологии. Возле входа в институт установлена мемориальная доска с барельефом учёного.