Han var professor i Paris frå 1833. Han utførte viktige arbeid frå forskjellige område i matematikken, særleg talteori og funksjonsteori. Han beviste mellom anna eksistensen av transcendentale tal. Han grunnla Journal des mathématiques pures et appliquées («Liouvillejournalen»), som enno er eit leiande matematisk tidsskrift i Frankrike.