Es miembro de la Academia Nacional Francesa de Ciencias Morales y Políticas.

Antiguo alumno de Louis Leprince Ringuet, también estudió con Niels Bohr, Enrico Fermi y Louis de Broglie, fue el primer físico teórico nombrado miembro del CERN, en Ginebra, y es considerado uno de los especialistas del mundo de la no-localidad y en las implicaciones filosóficas de Física Fundamental.

Fue físico investigador en el Centro Nacional Francés de Investigación Científica, en el Fermi National Accelerator Laboratory, en Chicago, en el Instituto Niels Bohr de Copenhague, y en el CERN, en Ginebra.

El Profesor d'Espagnat fue director del Laboratoire de Physique théorique et particules élémentaires, Orsay, de 1970 a 1987.

Fue autor de varios libros sobre las implicaciones filosóficas de los descubrimientos en la ciencia, incluyendo "Pensar la ciencia o la apuesta del saber" (Penser la science ou les enjeux du savoir) y "La búsqueda de la realidad" ('À la recherche du réel - Le regard d’un physicien').