Era filla de Lotari II de Lorena. Casada amb Adalbert II, marquès de Toscana, emprengué, a la mort d’aquest, una activitat decisiva per als esdeveniments polítics d’Itàlia. Berenguer I, rei d’Itàlia i emperador d’Occident, l’empresonà. Alliberada, però, aviat, lluità contra Berenguer, la qual cosa permeté al seu fill Guiu d’obtenir el regne d’Itàlia (924).
Nacionalista, prengué part en els Cinc Dies de Milà i en la defensa de la República Romana (1848-49) al costat de Giuseppe Mazzini. Refugiat a Gènova, col·laborà amb Giuseppe Garibaldi i participà en l’Expedició dels Mil. Fou diputat per Milà (1860) tot mantenint la posició demòcrata. Elaborà un codi sanitari i prengué part en un projecte de reforma agrària.
La seva poesia, amb elements petrarquistes, és considerada la successora de la de Pierre de Ronsard i un precedent de la de François de Malherbe: Récueil des oeuvres poètiques (1601) i Récueil de quelques vers amoureux (1602).
Fou director de la Gazette des beaux-arts. Estudià l’art medieval del sud d’Itàlia. Reivindicà la importància de l’art hispànic medieval en el recull Les primitifs espagnols (1906-09). És autor, també (1908 i 1911), dels volums sobre la pintura hispànica de la baixa edat mitjana a l'Histoire de l’art d’André Michel.
Autor de diverses obres d’antropometria, fou el creador del sistema antropomètric d’identificació de criminals anomenat bertillonatge , que ell mateix aplicà com a cap del departament d’identificació de la prefectura de policia de París des del 1882.
És autor de La statistique humaine en France (1880). Fou cap dels serveis d’estadística de la ciutat de París (1883-1913) i director dels Annales de Démographie (1885).