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Botânico taxonomista e anatomista e geólogo francês nascido em Paris, pioneiro no estudo de morfologia e fisiologia de plantas fósseis, tornando-se o fundador da Paleobotânica, a classificação das plantas fósseis. Era filho do naturalista e geólogo Alexandre Brongniart (1770-1847), também francês de Paris, e neto do arquiteto, Alexandre-Théodore Brongniart, criador do Palais Brongniart, em Paris. Com Jean Victoire Audouin e Jean-Baptiste Dumas, participou da criação do Annales des Sciences Naturelles (1824) e doutorou-se em medicina (1826).
Assumiu a cadeira de botânica no Muséum National d'Histoire Naturelle de Paris (1833) que depois (1857) seria renomeada como Botanique et physiologie végétale. Recebeu (1841) a Médaille Wollaston e assumiu a presidência da Académie des Sciences (1847). Fundou também a Société Botanique de France (1854) e foi seu primeiro presidente.
Escreveu mais de 200 trabalhos, entre elas uma publicação pioneira sobre o desenvolvimento do pólen (1827) com a qual foi premiado pela Académie des Sciences, e sua obra-prima, a Histoire des végétaux fossiles (1828-1837), trabalho que abriu o caminho de estudos nos relacionamentos entre plantas extintas e existentes deu-lhe o título do pai de Paleobotânica e fundador da morfologia comparada entre vegetais fósseis e atuais. Morreu em Paris e sua classificação de plantas no museu de história natural em Paris tornou-se a base do sistema alemão desenvolvido por Adolph Engler.