По окончании курса в реймсском коллеже в 1838 Жамен поступил в высшую нормальную школу, откуда вышел в 1841 с первой наградой за занятия физикой. В 1847, уже будучи преподавателем в коллеже Людовика в Париже, он защитил свою докторскую диссертацию «Об отражении света металлами» («Annales de chimie», 3 S?rie, Т. XIX, 1847).
С 1852 по 1881 Жамен профессор политехнической школы. В 1863 он назначен профессором Сорбонны. Сюда в течение 20 лет Жамен привлекал своими талантливыми экспериментальными лекциями большое число слушателей. Жамен обладал большим искусством упрощать трудные вопросы и находить решения многих запутанных задач физики при помощи остроумных приборов и приспособлений (прибор для исследования эллиптической поляризации, интерференционный рефрактометр, магнитные весы).
«Trait? g?n?ral de Physique» вышло у Жамена первым изданием в начале 1860-х годов и представляло собой собрание лекций по физике, прочитанных Жаменом в политехнической школе. Будучи учеником и последователем Коши, Жамен много потратил труда на разработку методов для опытных доказательств аналитических выводов Коши в теории света. Жамен также с успехом занимался магнитными и электрическими явлениями, вопросами молекулярной физики и гигрометрией.
Жамен интересовался также геологией и ботаникой, занимался музыкой и живописью. В 1868 Жамен был избран членом Французской академии наук, в которой, после смерти Дюма, занимал почётную должность непременного секретаря.
Сын Ж. Жамена, Поль Жамен, был известным художником, писавшим в стиле академического классицизма.