Estudià a l’Escola Normal Superior de París (1957-62) i a la Universitat de París. El 1970 es doctorà en ciències físiques a la Universitat de París-Sud (Orsay), on exerceix de professor des de 1976. Dirigeix, també, un laboratori comú entre el Centre Nacional de la Recerca Científica (CNRS) i el grup tecnològic francès Thales, que fundà el 1995. Des del 2004, és membre de l’Acadèmia Francesa de les Ciències. Inicà les primeres investigacions en la física dels metalls i del magnetisme, i a mitjan dels anys 80, fou un dels pioners en l’estudi de nanoestructures magnètiques. El 1988, en col·laboració amb un laboratori de Thomson CCSF, descobrí la magnetoresistència gegant (GMR), fenomen que Peter Grünberg remarcà simultàniament. Ha estat guardonat amb la Medalla d’Or del Centre Nacional de Recerca Científica (2003), el Premi Japó (2007), el Premi Wolf de Física (2007) i el premi Nobel de Física (2007), juntament amb Peter Grünberg, pel descobriment de la magneticoresistència gegant, efecte que ha revolucionat el món de la informàtica i la comunicació i ha permès el naixement de la magnoelectrònica. Des del 2004 és membre de l’Acadèmia Francesa de les Ciències.