Родился в Турине. Итальянский физик и химик, член Академии наук в Турине. Продолжая семейную традицию, закончил юридический факультет Туринского университета и стал адвокатом. Однако интерес к естественным наукам побудил его самостоятельно изучать математику и физику. В 1809–1819 гг. преподавал физику в лицее г. Верчелли. С 1820 г. – профессор физики Туринского университета.
Основные труды относятся к различным областям физики и химии. Авогадро заложил основы атомно-молекулярного учения, первым начал систематически определять качественный и количественный состав соединений из отношений объемов образующих их газообразных веществ. Создал метод определения молекулярных масс, с помощью которого впервые вычислил атомные массы кислорода, углерода, азота, хлора и других элементов. Правильно установил формулы воды, водорода, кислорода, аммиака, оксидов азота, сероводорода, метана, этилена и других соединений.
Результаты работ Авогадро получили признание лишь в 1860 г. на Международном конгрессе химиков в Карлсруэ. Дальнейшее развитие атомно-молекулярной теории Авогадро привело во второй половине XIX в. к формулированию важнейших понятий химии: атом, молекула, эквивалент и к становлению одного из основных теоретических оснований химии – атомно-молекулярного учения.
Авогадро вел правильный и размеренный образ жизни, он был отцом восьми детей, глубоко презирал роскошь и был равнодушен к своим заслугам и известности.