J
oseph Louis Gay-Lussac sinh ngày 6 tháng 12 năm 1778 tại Saint Léonard de Noblat. Cha ông là Antoine Gay, sĩ quan cận vệ của nhà vua, ông nội là một bác sĩ y khoa. Năm 1789, cuộc Cách mạng Pháp bùng nổ, Gay-Lussac phải học ở nhà. Năm 1795, khi tình hình dịu đi, Gay-lussac được gửi đến Paris để học trường kỹ thuật.
Năm 1797, Gay-lussac vào học trường Bách khoa, theo học môn khoa học tự nhiên. Trong thời gian học đó, ông được nhà hóa học nổi tiếng Claude-Louis Berthollet chú ý, sau này Claude trở thành một người bạn và cố vấn của ông. Sau ba năm học trường kỹ thuật, ông theo học trường cao đẳng ở Chaussées, và sau đó làm trợ lý cho Berthollet. Tại phòng thí nghiệm ở Arcueil, Gay-Lussac đã tiếp xúc với nhà khoa học vật lý và toán học Pierre Simon Laplace, nhà khoa học đã có ảnh hưởng sâu sắc đến sự nghiệp sau này của ông.
Năm 1802, Gay-Lussac làm việc tại trường kỹ thuật. Trong cùng năm đó, ông cho xuất bản một bài báo quan trọng liên quan đến các tính chất của khí. Gay-Lussac nhận thấy tỷ lệ của các loại khí đều mở rộng khi nhiệt độ tăng lên. Đây là một khám phá quan trọng, mở đường cho khái niệm không tuyệt đối, nhiệt độ mà tại đó khối lượng của các chất khí giảm đến không. Cũng thời gian này ông bắt tay vào một loạt các thí nghiệm liên quan đến các hiện tượng của chất lỏng và hơi, cải tiến nhiệt kế và dụng cụ đo khí áp. Định luật về chất khí của Gay-Lussac, sau này gọi là định luật Charles và Gay-Lussac. Ông viết: Các thí nghiệm mà tôi mô tả, đã được thực hiện cẩn thận, chứng minh rằng oxy, hydrogen, nitơ, axit nitơ, amoniac, lưu huỳnh, cacbonic, khí, đều có một gia nhiệt như nhau không phụ thuộc vào các tính chất vật lý.
Năm 1804, Gay-Lussac và Jean Baptiste Biot được chính phủ Pháp ủy quyền do tác động của Berthollet và Laplace, lên không trung trong một khí cầu nóng để đo đạc từ trường của trái đất và thực hiện các thí nghiệm khác, đo áp suất không khí và nhiệt độ. Họ thấy rằng các tính chất của từ trường không hề suy giảm ở độ cao bốn ngàn mét.
Năm 1805, Gay-Lussac cùng Alexander von Humboldt tới châu Âu, ông đã gặp gỡ nhiều nhà khoa học nổi tiếng trong đó có Alessandro Volta. Trong chuyến đi này ông đã đo đạc từ trường trái đất và tới tham quan núi lửa Vesuvius, xem xét hoạt động của núi lửa. Cùng với Alexander von Humboldt, ông phát hiện thành phần cơ bản của khí quyển không thay đổi theo độ cao ngày càng tăng.
Năm 1807, một năm sau khi Gay-Lussac về Pháp, Berthollet thành lập một hội các nhà khoa học gọi là Societe d'Aucuiel. Gay-Lussac trở thành thành viên của hội này.
Trước đây, Joseph Priestley đã quan sát thấy một lượng oxy kết hợp với một khối lượng gấp đôi của hydro để tạo ra nước. Gay-Lussac đã mở rộng quan sát của mình ra các khí khác, và nhận thấy hydro và clo kết hợp với số lượng bằng nhau, trong khi một khối lượng nitơ và ba khối lượng của hydro kết hợp mới tạo ra hai khối lượng ammonia.
Từ năm 1808 Gay-Lussac được bổ nhiệm làm giáo sư vật lý tại Đại học Sorbonne, và năm 1809 ông đã trở thành giáo sư hóa học tại Đại học Bách khoa. Năm 1809, Gay- Lussac kết hôn với Geneviève Marie Joseph Rojot. Mối quan hệ của ông với vợ rất bền chặt và họ luôn hỗ trợ lẫn nhau. Cũng trong năm này, Gay-Lussac và Louis Jacques Thénard thành công trong việc cô lập một chất mà họ gọi là axit boric. Họ làm nóng axit boric với kali, tiếp tục nghiên cứu, thanh lọc các phần tử bằng cách nung nóng oxit với kali. Họ đã không thông báo họ phát hiện ra một nguyên tố cho đến tháng 11, một tháng trước khi Davy cũng tuyên bố đã cô lập nó. Trong cùng năm đó, Gay-Lussac và Louis Jacques còn đề cập đến khả năng của nguyên tố clo.
Năm 1815, Gay-Lussac thực hiện một số nghiên cứu quan trọng về iot và các hợp chất của nó. Gay-Lussac thường cho phép các nhà khoa học trẻ làm việc trong phòng thí nghiệm của mình, và theo cách này ông đã đào tạo được rất nhiều nhà khoa học nổi tiếng cùng cộng tác trong nghiên cứu của ông. Thời gian này, sự cạnh tranh giữa Gay-Lussac và Davy qua việc phát hiện các nguyên tố một lần nữa lại được đặt ra trong việc tìm kiếm nhằm xác định bản chất của những gì sau này được biết đến là iot. Gay-Lussac công bố kết luận của mình trong một bài báo, một ngày trước khi Davy công bố điều này ở Hiệp hội Hoàng gia London. Năm 1832 Gay-Lussac từ chức giáo sư Đại học Sorbonne và giảng dạy hóa học tại Jardin des Plantes.
Có thể nói, Gay-Lussac đã phát hiện ra hai điều rất quan trọng khi thực nghiệm mà sau này được giải thích rõ trong lý thuyết nguyên tử của vật chất. Những phát hiện này chứng tỏ khả năng khái quát, tài năng của ông thấy được những gì là bản chất đằng sau các hiện tượng.
Ông là nhà hóa học, nhà vật lý Pháp nổi tiếng nhờ hai định luật liên quan đến các chất khí và công trình của ông về các hỗn hợp rượu-nước. Sau này, người ta đã sử dụng độ Gay-Lussac để đo nước uống có cồn trong nhiều quốc gia. Ông đã chứng minh rằng các loại khí khác nhau mở rộng ở mức tương tự khi phải tăng nhiệt độ ở áp suất không đổi. Ngoài ra Gay-Lussac còn là đồng tác giả phát hiện ra nguyên tố boron. Tác phẩm của ông thể hiện tài năng và có ảnh hưởng lâu dài về lịch sử hóa học và vật lý. Ông qua đời ngày 9 tháng 5 năm 1850, ở tuổi 72, tại Jardin des Plantes, Paris.
Sau khi ông mất, tại Paris, một đường phố và một khách sạn gần Sorbonne được mang tên ông. Mộ của ông đặt tại nghĩa trang nổi tiếng Père Lachaise ở Paris.