Жозеф Луи Гей-Люссак родился во французском городе Сен-Леонаре в 1778 году. Окончил Политехническую школу в Париже, где затем работал с 1802 года (с 1809 – профессор химии). Одновременно в 1808–32 годах Гей-Люссак – профессор физики Парижского университета. С 1832 года он работал профессором химии Парижского ботанического сада.
В 1804 году Гей-Люссак дважды летал на воздушном шаре на высоту свыше 7 км. Во время полетов он выполнил ряд исследований, в том числе изучал температуру и влажность воздуха. Он получил подтверждение того, что воздух на такой высоте имеет тот же состав, что и у поверхности Земли.
Основные работы Гей-Люссака относятся к области молекулярной физики и теплоты. В 1802 году независимо от английского ученого Дальтона он открыл один из основных газовых законов, носящий сегодня его имя, – закон расширения газов при постоянном давлении. Именно Гей-Люссак экспериментально доказал, что все газы (в отличие от жидкостей и твердых тел) при нагревании расширяются одинаково. Это открытие сыграло большую роль в становлении молекулярно-кинетической теории газов.
Гей-Люссак впервые установил понижение температуры воздуха при его расширении и повышение – при сжатии (без теплообмена), а также обнаружил независимость теплоемкости газа от его объема.
.