Destinado por sus padres a estudiar derecho, Audouin, apasionado por la historia natural, sigue estudios de medicina y se titula de doctor en 1826.
Audouin le sucede en 1833, conservando dicha función hasta su muerte.
Su mayor obra, Histoire des insectes nuisibles à la vigne et particulièrement de la Pyrale (1837, 1842), es completada luego de su muerte, por Henri Milne-Edwards y por Émile Blanchard (1819-1900).
Audouin contribuyó a varias ramas de la historia natural.
Le fue dedicada el ave Larus audouinii, por Charles Payraudeau (1798-1865) en 1826, y el genus de alga roja Audouinella por Jean-Baptiste Bory de Saint-Vincent en 1823.