Kimikari eta fisikari frantses hau 1778an jaio zen Saint-Leonard-de-Noblat herrian. Gaztetan Frantziako Iraultzak ikerketarako sortu zuen giroaz baliatzerik izan zuen. Izan ere, zientziaren erabilpen propagandista nagusi zen garai horretan eta Frantzia ez zen salbuespena izan.
Zientzilariek herri osoaren izenean aldarrikatzen zituzten bere aurkikutzak eta ohore handiak egiten zizkieten. Gauzak horrela, zientzilarien artean ikerketarako giro bikaina zegoen eta Gay-Lussacek ez zuen aukerak alde egin zezan utzi. Kimikaren ia eremu guztiez arduratu zen, baina lanik aipagarrienak gasez egin zituen.
1802an gas baten bolumena presio konstantepean, bere tenperatura absolutuarekiko proportzionala dela esan zuen. Bestela esanda, tenperatura igo ahala gas guztiak proportzio berean zabaltzen direla baieztatu zuen. Gay-Lussac aurkikuntza horretan oinarritu zen Avogadro gas guztiek tenperatura jakin batean bolumen-unitateko partikula kopuru berdina dutela esateko. Dakigunez, ideia hori ez zuen inork aintzakotzat hartu hurrengo hamarkadetan.
1804az geroztik, globo estatikoa erabili zuen bere esperimentuak egiteko. Zehatzago, altitudeak grabitatean eta airearen konposizioan eragiten dituen aldaketak aztertzea zen bidaia horien xedea. Urte horretan 7.000 m-ko altuera gainditu egin zuen.
1807 eta 1808 urteetan, Davy kimikari ingelesak elementu berri batzuk isolatzea lortu zuen elektrizitatea erabiliz. Napoleonek bateria erraldoi bat eraikitzeko baliabideak eskaini zizkien Gay-Lussac eta Thenard-i, baina Davy berak isolatutako potasioa erabiliz antzeko ondorioetara iritsi ziren frantziarrak. Boro oxidoa potasioz manipulatu zuten eta boroa bere oinarrizko forman isolatzea lortu zuten. 1808ko ekainean iragarri zuten bere aurkikuntza, Davy-k baino bederatzi egun lehenago.
Courtois-ek iodoari buruz egin zituen ikerketak oinarritzat hartuz, elementu berezitua zela ondorioztatu zuen. 1811n azukrearen oinarrizko osaketa aurkitu zuen. Urte berean Fisika eta Kimikari buruzko azken ikerketak liburua argitaratu zuen. 1815ean zianogenoak isolatu zituen eta kloroaren azterketari buruzko datu berriak eman zituen argitara.
1831n Luis Felipe erregearen gortetik deitu zioten. Frantziako Legebiltzarreko kide izendatu zuten eta bere bizialdiaren azken urteak lege zaharrak aztertzen eta berriak proposatzen eman zituen.
72 urte zituen 1850.eko maiatzaren 9an heriok Parisen aurkitu eta mundu honetatik eraman zuenean.