Docente di Astronomia e Astrofisica presso l'Università degli Studi di Milano, si occupa di cosmologia e in particolare del Fondo Cosmico di Microonde, la prima luce dell'universo. Ha lavorato in università statunitensi e partecipato a due spedizioni alla base Amundsen-Scott in Antartide. Dal 1992 è uno dei principali responsabili scientifici della missione spaziale Planck dell'ESA, l'Agenzia Spaziale Europea, alla quale si devono le ultime scoperte sulla struttura dell'universo. È autore di oltre trecento pubblicazioni specialistiche e di una vasta produzione divulgativa. È direttore scientifico di Euresis, associazione con la quale ha promosso mostre didattiche, conferenze e una serie di convegni su temi interdisciplinari. Dal 2012 è presidente della Fondazione Sacro Cuore per l'Educazione dei Giovani.
Tra le sue ultime pubblicazioni ricordiamo Il grande spettacolo del cielo. Otto visioni dell'universo dall'antichità ai nostri giorni (Sperling & Kupfer 2016).