De 1815 a 1816 estudió en el École Polytechnique en París, donde se especializó en física y en matemática.

Su disertación doctoral se tituló "Recherches sur la force du coeur aortique" [3]​ ("Investigaciones acerca de la fuerza de la arteria aorta del corazón").

[4]​ Sus contribuciones científicas iniciales más importantes versaron sobre mecánica de fluidos en el flujo de la sangre humana al pasar por tubos capilares.

La ley de Poiseuille, que posteriormente llevaría el nombre de otro científico (Gotthilf Heinrich Ludwig Hagen) que paralelamente a él, también enunció la misma ecuación.

La ecuación de Poiseuille se puede aplicar en el flujo sanguíneo (vasos capilares y venas), y también es posible aplicar la ecuación en el flujo de aire que pasa por los alveolos pulmonares o el flujo de un medicamento inyectado a un paciente a través de una aguja hipodérmica.