Fisico e fisiologo italiano, i suoi studi si concentrarono sull'ottica, sull'elettromagnetismo, sull'elettrofisiologia e sulla geologia. Fin da giovane effettuò ricerche di elettrochimica ed elettrofisiologia, in base alle quali formulò, indipendentemente da Michael Faraday (1791-1867), le leggi dell'elettrolisi. Nel 1851 fu nominato dal Granduca di Toscana Leopoldo II (1797-1870) docente di fisica sperimentale presso l'Università di Pisa. Considerato tra i precursori dell'elettrofisiologia, gli spetta il merito di aver scoperto per primo la corrente muscolare, ossia il fenomeno elettrico connesso allo sforzo muscolare. Studiò inoltre i fenomeni relativi all'induzione elettromagnetica e al magnetismo di rotazione. Fondò la rivista "Nuovo Cimento", organo ufficiale della Società Italiana di Fisica dal 1844. Nel 1862 divenne ministro dell'Istruzione Pubblica e nel 1866 membro della Società Italiana delle Scienze.