Succeí el seu pare Antoine-César Becquerel a la càtedra del Musée d’Histoire Naturelle, on es dedicà a l’estudi de la llum. El 1842 mostrà la unitat de l’espectre solar i el fotografià per primera vegada. A partir del 1857 realitzà treballs sobre la fosforescència i les radiacions infraroges. Publicà els resultats dels seus treballs a La lumière, ses causes et ses effets (1869).