Nacido en Canadá, cursó sus estudios en la McGill University, donde se doctoró en 1959. Ha ejercido su docencia como profesor de psicología en la Universidad de Western Ontario, en Canadá, de la que fue nombrado profesor emérito. Miembro Société royale du Canada (The Canadian Academy of the Sciences and Humanities) desde 1978. Entre sus libros más conocidos, Imagery and Verbal Processes (1971), The Psychology of Language, con I. Begg (1981), Mental Representations (1986), Imagery and Text: A Dual Coding Theory of Reading and Writing, con Mark Sadoski (2001), Mind And Its Evolution: A Dual Coding Theoretical Approach (2006). Acerca de su obra científica, John C. Yuille, Imagery, Memory and Cognition: Essays in Honor of Allan Paivio (1983).

Analiza la evolución de la mente y los procesos de cognición y plantea la teoría de la codificación dual. La teoría de la doble codificación o de la codificación dual señala la existencia de dos cauces en la formación de los procesos verbales y no verbales de la cognición. La cognición es multimodal y se nutre, indistintamente, de procesos verbales y de realidades no verbales. La lengua adquiere un valor singular, porque no sólo interviene en el plano de lo verbal, sino que sirve para identificar y representar simbólicamente las realidades no verbales. Por consiguiente, dentro del sistema cognitivo aparecen dos subsistemas diferenciados por su capacidad de percepción y representación de imágenes (objetos no verbales) y de representación verbales a partir de los logógenes (logogens). El subsistema visual codifica y procesa información a través de formas e imágenes, mientras que el verbal codifica y procesa la información mediante ideas lógicas. La información permite establecer conexiones referenciales o de conceptos entre las fuentes verbales y no verbales, como se advierte en el gráfico. La teoría de la doble codificación ha sido tomada desde el campo del diseño multimedia como una base en la construcción de contenidos que operan mediante estímulos duales, esto es, transmitiendo, simultáneamente, información visual y verbal.