Naturalitzat francès el 1946, es graduà com a enginyer de mines (1948) i es doctorà en física nuclear el 1955 al Collège de France. Fou membre de l’Acadèmia de Ciències d’aquest país des del 1985.
El 1948 inicià la seva carrera científica al Centre National de la Recherche Scientifique, on treballà fins el 1958, quan passà al Centre Europeu per a la Recerca Nuclear de Ginebra. Dedicat a la física de partícules, concebí els detectors de partícules que el feren conegut dins de la seva disciplina. El 1968 inventà la cambra proporcional multifils, de gran importància per a l’estudi del comportament de les partícules. Gràcies a aquest invent li concediren el premi Nobel de física el 1992.
Fou també un gran divulgador de la ciència i creà un mètode d’ensenyament de ciències per a escoles de primària a França.