Né à Béziers, le 13 avril 1794.
Célèbre physiologiste, il fut reçu à l'Académie des Sciences en 1828, en devint secrétaire perpétuel en 1833 et y prononça des éloges des savants ; professeur d'anatomie au Muséum en 1830, il fut administrateur de cet établissement, membre de nombreuses académies étrangères, professeur au Collège de France en 1855, et collabora aux journaux scientifiques.
Les classiques l'opposèrent à Victor Hugo et il fut élu le 20 février 1840 en remplacement de Joseph Michaud au quatrième tour de scrutin par 17 voix contre 12 à Victor Hugo et 2 bulletins blancs ; cette élection souleva des protestations dans la presse littéraire et dans le public. Flourens fut reçu par François Mignet le 3 décembre 1840, il vota contre l'admission de Victor Hugo. Il joua un rôle politique effacé sous le règne de Louis-Philippe, comme membre de la Chambre des députés en 1837 et la Chambre des pairs en 1846.
Mort le 6 décembre 1867.