Nacido en Blida, Argelia, estudió medicina en París y se doctoró en 1958. En 1973 se doctoró en Ciencias del Estado en la Universidad París VII. Investigador asociado de la NASA en California (1966-1968). Profesor invitado del Instituto Weizmann, en Israel (1970-1973). Profesor emérito de biofísica en las universidades de París VI y Jerusalén. Director del Centro de Investigación en Biología Humana del hospital universitario Hadassah, en Jerusalén. Miembro del Comité consultivo nacional de Ética para las Ciencias de la vida y de la Salud (1983-2000). Director de estudios de la l'Ecole des Hautes Etudes en Sciences Sociales (EHESS). Caballero de la Legión de Honor, es doctor ‘honoris causa’ por la Universidad de Montreal.
Su trabajo como investigador se ha centrado en la teorías sobre la autoorganización de los seres vivos en un escenario de complejidad. Su pensamiento transita entre la biología y la filosofía (estudioso de Baruch de Spinoza), de ahí su progresivo interés por el estudio de las relaciones entre la ciencia y la ética, la bioética, la inteligencia artificial, la ingeniería genética, y también la teoría de la información, como aborda en una de sus primeras obras, L’organisation biologique et la théorie de l’information (Hermann, París, 1972), que integran un amplio cuadro sistémico de análisis. En este trabajo, Atlan trata de construir el orden a partir del 'ruido', en un trabajo que combina la cibernética, la biología y la teoría matemática de la información. Los sistemas auto-organizados no sólo resisten al ruido -las agresiones del entorno ambiental- sino que tienen capacidad de respuesta, generan mecanismos de aprendizaje que mantienen y regeneran su equilibrio vital.
Forma parte del entorno intelectual y científico del llamdo "grupo de los diez", creado a finales de los años sesenta, en el que figuraban Jacques Robin, Henri Laborit, Edgard Morin, René Passet, Joël de Rosnay, etc.
Entre sus obras: L'organisation biologique et la théorie de l'information, Hermann, París, 1972; Entre le cristal et la fumée. Seuil, París, 1979; A tort et à raison, Intercritique de la science et du mythe, Seuil, París, 1986; Tout, non, peut-être. Education et vérité. Seuil, París, 1991; Is Reality Rational?, Université du Québec, Montreal, 1993; Question de vie: Entre le savoir et l'opinion (con Catherine Bousquet), Seuil, París, 1994; Science de la vie et médias, AZ Presse, Colombes, 1996; Une même éthique pour tous?, Odile Jacob, París, 1997; Le groupe des dix, ou les avatars des rapports entre science et politique, Rocher, Monaco, 1997; La fin du tout génétique? Nouveaux paradigmes en biologie, INRA Editions, París, 1999; Le clonage humain (con otros), Seuil, París, 1999; Les étincelles de hasard, vol. 1 (Connaissance spermatique), Seuil, París, 1999. La science est-elle inhumaine? Essai sur la libre nécessité, Bayard, Paris, 2002; Les étincelles de hasard, vol. 2 (Athéisme de l’écriture), Seuil, París, 2003; Select writings, Fordham University Press, 2010.
En lengua española: Entre el cristal y el humo. Ensayo sobre la organización de lo vivo, Debate, Barcelona, 1990; Con razón y sin ella, Tusquets, Barcelona, 1991; Cuestiones vitales. Entre el saber y la opinión (con Catherine Bousquet), Tusquets, Barcelona, 1997.