fransk kjemiker og fysiker; 1808 professor i fysikk ved Sorbonne, 1809 også professor i kjemi ved École polytechnique og 1832 professor i allmenn kjemi ved Jardin des plantes i Paris. Gay-Lussac vakte tidlig oppmerksomhet ved de dristige ballongferdene han foretok i 1804 og 1805 for å studere jordmagnetismen og luftens sammensetning i forskjellige høyder. Han er også kjent for en rekke fysiske og især kjemiske arbeider. Han fant ut at jod er et grunnstoff og var den første som fremstilte dicyan og isolerte bor. Gay-Lussac grunnla også titreranalysen.
Sammen med Humboldt oppdaget han gassvolumloven: Når to gasser reagerer kjemisk med hverandre, vil deres volumer alltid stå i et enkelt forhold til hverandre, forutsatt at gassene har samme trykk og temperatur. Oppdagelsen var av grunnleggende betydning for Avogadros berømte hypotese om at det er samme antall atomer eller molekyler i forskjellige gasser når de har samme volum, trykk og temperatur. Han offentliggjorde sine fleste arbeider i Annales de chimie, som han sammen med Arago var utgiver av 1816–40.