Párizsban végezte tanulmányait. 1883-ban a matematikai fizika professzorává nevezték ki a Sorbonne-on. 1886-ban a Sorbonne fizikai kutatólaboratóriumának vezetőjévé és a kísérleti fizika professzorává nevezték ki. A fizika számos területén, elsősorban az optika és az elektromosság területén ért el jelentős eredményeket. Többek között foglalkozott a piezoelektromossággal. Feltalálta a cölosztátot, azt a csillagászati eszközt, amely a távcsövet az égbolt adott pontjára rögzíti és ezzel javítja a hosszú expozíciós idejű csillagászati felvételek minőségét. Legfontosabb eredménye a színes fényképek "direkt" módon való készítésére szolgáló forradalmian új eljárás, amely a fény interferenciáján alapul, kémiai eszközök nélkül. Ezért az eljárásáért kapta meg az 1908. évi fizikai Nobel-díjat. Az eljárás technikai bonyolultsága miatt a fényképezés gyakorlatában nem terjedt el, de fontos hozzájárulás volt a színes fényképezés fejlődéséhez. Az eljárás később a holográfiában kapott újra fontos alkalmazást.