Alumne de Massenet i de C.Franck, succeí aquest com a organista de Sainte-Clotilde, a París (1890-98), i dirigí els Concerts Colonne (1910-33). Autor d’òperes com La coupe enchantée (1895) i On ne badine pas avec l’amour (sobre l’obra d’A.de Musset, 1910), oratoris, el ballet Cydalise et le Chèvre-Pied (1923), música d’escena per a Ramuntcho (1906), de Pierre Loti, i obres per a piano.

Considerat, amb Alfred Binet i Théodule Ribot, fundador de la psicologia francesa moderna, s’especialitzà en l’estudi dels sentits i treballà amb èxit en la psicologia experimental i en la patològica. Editor fins a la seva mort de l'Année Psychologique, publicà, entre altres obres, La sensation, guide de vie (1945) i La psychologie différentielle (1949).

Treballà per a Lluís IX de França. Modificà el creuer de l’abadia de Saint-Denis (1231). A París féu el refectori i la capella de la Mare de Déu de Saint-Germain-des-Prés i acabà la façana sud de Notre-Dame, així com les capelles que li són veïnes i la Porte Rouge. Hom li atribueix la Sainte-Chapelle, on fou enterrat.

Col·laborà en l’obra de l’arc del Castell Nou de Nàpols des del 1453, on és autor de diverses escultures del seguici d’Alfons el Magnànim i d’altres grups; durant el regnat de Ferran I s’hi quedà com a únic responsable i s’ocupà del muntatge de la porta. Entre el 1461 i el 1464 treballà per a Renat I d’Anjou, per a qui féu medalles.

Influït pels pintors sienesos del tres-cents i pels florentins contemporanis, assolí una notable originalitat que es tradueix en una síntesi de l’una i l’altra escoles. Hom li atribueix una bandera (1433, Musée Jacquemart-André, París) i un cert nombre de retrats de sant Bernadí.