Гей-Люссак принадлежит к тем химикам, которые в первой половине XIX в. заложили основы классической химии. Главной заслугой Гей-Люссака в установлении химических закономерностей, особенно в создании атомно-молекулярного учения, было открытие закона простых объемных отношений реагирующих газообразных веществ.
Жозеф Луи Гей-Люссак родился 6 декабря 1778 г. в небольшом городке Сен-Леонар во французском графстве Лимузен. Получив в детстве строгое католическое образование, Гей-Люссак в возрасте 15 лет переехал в Париж. В пансионе Сансье ярко раскрылись его незаурядные математические способности.
Его жизнь протекала в период радикальных экономических, политических и идеологических преобразований французского общества. Во время французской революции 1789--1794 гг. он был еще ребенком. Годы научной деятельности Гей-Люссака относятся ко времени Империи Наполеона и реставрации Бурбонов, когда во Франции шел рост капиталистического производства, требовавший быстрого развития естественных наук. Этому способствовали и правительственные мероприятия. Обусловленное этим введение углубленного изучения в учебных заведениях естественных наук, необходимых для развития промышленности, отражало прогрессивное изменение системы образования во Франции и послужило примером для многих государств Европы.
В Париже Гей-Люссак учился с 1797 по 1800 г. в Политехнической школе, где химию преподавал Бертолле. Дружба, возникшая между Гей-Люссаком и Бертолле, оказала очень большое влияние на становление Гей-Люссака как выдающегося ученого.
По окончании курса Гей-Люссак недолго работал на химических предприятиях; в 1802 г. он уже «репетитор» (ассистент) в Политехнической школе. В 1809 г. Гей-Люссак стал почти одновременно профессором химии Политехнической школы и профессором физики Парижского университета. С 1832 г. Гей-Люссак был также профессором химии в Парижском ботаническом саду.
Жена Гей-Люссака Жозефина проявляла живой интерес к химии и оказывала мужу большую помощь в его обширной литературной деятельности. Экспериментальная работа не только отнимала много сил и времени ученого, но нередко бывала просто опасной - некоторые опыты сопровождались, например, взрывами. В результате тяжелой работы здоровье Гей-Люссака было сильно подорвано. После длительной и тяжелой болезни он скончался 9 мая 1850 г. в Париже.