En su honor, se denomina amperio a la unidad de medida de la intensidad de corriente eléctrica. Fue el constructor del primer galvanómetro. En Matemáticas, sus mayores aportaciones consisten en sus estudios sobre el Cálculo de Probabilidades, el Cálculo de Variaciones y la integración de ecuaciones diferenciales en derivadas parciales. Su obra principal es Memoria sobre la teoría matemática de los fenómenos electrodinámicos, de 1820.
Nació en Lyon. Desde la adolescencia destacó como prodigio; a los 12 años, de forma autodidacta, estaba familiarizado con todas las matemáticas conocidas en su tiempo. En 1801 fue nombrado profesor de física y química en Boung-en-Bresse, y posteriormente en la Escuela Central de París. Impresionado por su talento, Napoleón Bonaparte lo promocionó al cargo de inspector general del nuevo sistema universitario de Francia, cargo que sirvió hasta el final de sus días.
Su talento no residió tanto en su capacidad de experimentador metódico, como en sus brillantes momentos de inspiración. En 1820 el físico danés Oested experimentó las desviaciones en la orientación que sufre una aguja imantada cercana a un conductor de corriente eléctrica, hecho que de modo inmediato sugirió la interacción entre electricidad y magnetismo. En solo una semana, Ampere fue capaz de elaborar una amplia base teórica para explicar este nuevo fenómeno.
Continuando la misma línea de trabajo, en 1825 formuló una ley empírica del electromagnetismo, conocida como ley de Ampere, que describe matemáticamente la fuerza magnética existente entre dos corrientes eléctricas. Recogió algunas de sus investigaciones más importantes en su Colección de observaciones sobre electrodinámica y su Teoría de los fenómenos electrodinámicos de 1826.
Su vida, influenciada por la ejecución de su padre en la guillotina en 1793, y por la muerte de su primera esposa en 1803, estuvo teñida de constantes altibajos, con momentos de entusiasmo y períodos de desasosiego. Falleció en Marsella.