Bir terzinin oğlu olan Jean Babtiste Joseph Fourier, 21 Mart 1768 günü Fransa'da Auxerre kentinde doğmuştur. Henüz dokuz yaşındayken hem annesini ve hem de babasını yitirmiştir. Öksüz ve kimsesiz kalan Fourier şehirdeki askeri okula gönderildi. Fourier kendisini bu okulda çok iyi bir şekilde yetiştirdi ve kısa bir sürede kendisini gösterdi. On iki yaşındayken yazdığı dini yazıları, Paris kiliselerinde okunuyor ve benimseniyordu. Bu sıralarda, güç beğenen, titiz, inatçı, hırçın, sert bir çocuk kesildi. Matematikle ilk karşılaşınca büyülenmiş gibi oldu. Kendi kendine neyin zararlı olduğunu anladı ve kısa bir sürede kendi kendini iyi etti. Herkesin uyuduğu saatlerde topladığı mum parçalarını birleştirerek gece paravanaların arkasına gizlenerek ders çalışıyordu. İyi kalpli benediktenler genç dahiyi papaz olması için razı ettiler. Fourier, müritliğini yapmak için Saint-Benoit manastırına gitti. Yemin etmeden önce 1789 Fransız Devrimi ona yetişti. O, subay olmak istemişti. Fakat, terzi oğluna subaylık diploması verilmediğinden, askeri papaz olmak istemişti. İhtilal onu bu durumdan da kurtardı. Onun eski arkadaşları Fourier'in bir papaz olamayacağını anladıkları için, geri Auxerre'e çağırdılar ve onu matematik öğretmeni yaptılar. Hastalanan arkadaşları yerine onlardan daha iyi fizik ve klasik dersler veriyordu. 1789 yılında yirmi bir yaşında denklemlerin sayısal çözümüne ait bir çalışmayı Akademiye sundu. Fourier, başlangıçta devrim tarafını tuttu. Daha sonraki terör ve şiddete karşı da cephe aldı. Cahilliğin yenilmesi için Napolyon'a okullar açtırdı. Ecole Normale'de bu amaçla öğretmenler yetiştirildi. Bu okulun matematik kürsüsüne öğretmen olarak atandı. Ders vermeleri bir ciddiyete soktu. Kendisi de orada tüm hocalara örnek dersler veriyordu. Fourier, 1787 ile 1794 yılları arasını orta dereceli okullarda öğretmenlik yaparak geçirdi. Fransız devrimi sırasında önemli görevler aldı. Bu etkin görevlerden dolayı fazla göze battı ve 1794 yılında bazı zamanlar da Auxerre hapishanesinde yattı. Hapishaneden çıktıktan sonra, Ecole Normale'de ve École Polytechnique'te matematik öğretmenliği yaptı. Bu aralık, denklemler kuramı ve uygulamalı matematikte bazı araştırmalarda bulundu. Fourier serilerini ve Fourier analizini oluşturdu.
1798 yılında Napolyon Mısır'a giderken Fourier, onun yanında bu yolculuğa katıldı. Mısır yolculuğunda Napolyon'a arkadaşlık etti. Bir yıl sonra, Napolyon Fourier'i bu seferdeki ilim heyetinin başına atadı. Yukarı Mısır'da araştırma yapma, kayıtları, yazıları inceleme ve tapınaklarda araştırma yapmalarını istedi. 1801 yılında Mısır'dan Fransa'ya dönen Fourier'e Napolyon tarafından çok ağır yöneticilik görevleri verildi. Bu dönüşten sonra 1803 yılında Baron oldu. Bu kadar ağır ve yoğun yönetici görevlere karşın, Fourier yine araştırmalar için kendine zaman buldu. Bu ara yine ısının matematik kuramı üzerine araştırmalarını yaptı. En önemli çalışması "Isının Analitik Kuramı" adlı yapıtıdır. Bu eser, 1822 yılında yayınlandı. Fourier, ısının iletkenliği kuramı hakkında olan araştırmasıyla, fizik matematiğin bugünkü gelişmesi çağını açmıştır. Bu nedenle, bugünkü medeniyetimizin gelişmesinin büyük bir kısmını Monge ve Fourier'e borçluyuz. Fourier'in yaptıkları pratik sahalarda oldukça çok kullanılır. El kitaplarında verilen birçok kural onundur. Elektrik, ses ve radyo teknikleri bugün herkesçe bilinir.
Fourier, Grenoble'de kaldığı sırada kaleme aldığı "Isının Analitik Kuramı" adlı kitabını 1807 yılında Akademiye sundu. Bu eseri çok tartışıldı ve beğenilmedi. Raportörlükte, Laplace, Lagrange ve Legendre vardı. 1812 yılındaki ödül için başka bir çalışma sunması istendi. Fourier, bu ödülü aldı. Fakat daha önce sunduğu çalışmasının dönmesine çok kırıldı. Onun tartışmasız olan eseri, halen yaşayan Fourier analizidir. Devirlilik kavramı, Ayın, Güneşin ve Dünya'nın hareketleri, gece, gündüz, mevsimler ve Güneşin lekeleri gibi olaylar hep bu türdendir. Bundan sonra çok katlı devirlilik çıkacaktır. Fourier, 1807 yılında kaleme aldığı eserini 1822 yılında bitirdi ve bu şaheser oldu.
1 Mart 1815 yılında Napolyon'un Elbe adasından kaçarak Fransız kıyılarına ayak basınca, gelişen olaylar Fourier'i esir düşürdü. Bourgain'de bulunan Napolyon'un huzuruna çıkarıldı. Napolyon'un iğneleyici sözleriyle karşılaştı. Fourier yeniden Napolyon tarafına geçti. Fakat, Napolyon'un yüzüne karşı da "Kaybedeceksiniz" sözünü söylemekten kendini alamadı.
İktidarların sürekli el değiştirmesi ve karşılıklı ihtilaller Fourier'i güç durumlara soktu. Bu çalkantılı dönemlerden sonra eşyalarını rehine verecek kadar perişan oldu. Dostları onu açlıktan ölmesin diye Seine İstatistik Bürosuna müdür olarak atanmasını sağladılar. 1816 yılında Akademiye üye seçilmesine hükümet karşı koydu. Ancak ertesi yıl üye seçilebildi. Bu onun için çok acınacak bir hal oldu. Yine de rahat durmadı. Boş kaldığı zamanlarda çalışmalarını sürdürdü.
Fourier'in son yılları gürültü ve patırtı içinde sönüp gitti. Akademinin sürekli katibi olduktan sonra kendine dinleyici bulmakta güçlük çekmiyordu. Napolyon devrinde yaptıklarıyla övünmesi boşa giden çırpınışlardı. Artık o, dayanılmaz bir gevezeden başka birisi değildi. İlmi çalışmalara devam edeceğine, dinleyicilerine yapacağı büyük işlerden söz ediyordu. Aslında kendine düşen görevi fazlasıyla yerine getirmişti. Son yıllarda kendi kendine övünüyordu. Onun buna hiç gereksinimi de yoktu.
Mısır'da kaldığı süre içinde garip bazı alışkanlıklar da edinmişti. Çölün sıcağının sağlık için en iyi bir ortam olduğuna inanmıştı. Bu nedenle bir mumya gibi örtünüyor, çöl sıcağı kadar sıcak odalarda oturuyordu. 16 Mayıs 1850 yılında altmış üç yaşında bir kalp hastalığından veya bazılarına göre de bir damar çatlamasından öldü.