1937-ben Strasbourgi és 1946-1976-ban Grenoble-i Egyetem professzora volt. Az 1930-as évek elején a ferromágnességtől különböző molekuláris mágnesességet vizsgálta. Fölfedezte, hogy bizonyos anyagokban az egyes atomcsoportok elektronjai váltakozva, egymással ellentétes irányba állnak be és ezáltal összességében kiegyenlítődik az anyag mágnesessége. Ez az anti-ferromágnesség jelensége. Néel a finomszemcsés ferromágnességet tanulmányozva magyarázatot adott egyes ásványok szokatlan mágneses "emlékezetére" is. 1971-től 1976-ig a Grenoble-i Műszaki Intézet, ill. 1956 és 1971 közt a Grenoble-i Nukleáris Kutatóközpont igazgatója volt. Az anti-ferromágnességre és ferrimágnességre vonatkozó alapvető fölfedezéseiért 1970-ben Hannes Alfvén svéd asztrofizikussal megosztva fizikai Nobel-díjat kapott. A szilárdtestfizikában elért eredményeit főleg a számítógépes memóriaegységek fejlesztésében alkalmazzák.