Né à Montpellier, fils d’un apothicaire, il se passionne très tôt pour l’histoire naturelle et en particulier pour la botanique. En 1659, il obtient brillamment son doctorat de médecine dans la plus fameuse université de l’époque, celle de Montpellier. Grâce à la protection de Joseph Pitton de Tournefort et de Guy-Crescent Fagon, il devient médecin à la cour et suppléant au Jardin du roi.
La chaire de botanique lui est pourtant refusée. Motif, Pierre Magnol est protestant… En 1685, avec la révocation de l’Édit de Nantes, il doit abjurer le protestantisme. Cet acte lui ouvre la voie. En 1694, il obtient enfin une chaire à la faculté de médecine de Montpellier. En 1697, il devient le directeur du Jardin botanique et, en 1709, il remplace Tournefort à l’Académie des sciences.
Ses ouvrages, où il décrit plus de 2 000 espèces, le font reconnaître comme le plus grand botaniste de son temps. Pour certains historiens, c’est Magnol qui a introduit le système moderne de classement des plantes par famille en botanique. Il est certain qu’il s’attache dans son Prodromus à délimiter des familles de plantes ayant un lien de parenté entre elles.
Il y classe les plantes en 75 tableaux facilement reconnaissables par l’emploi d’un ou de deux adjectifs, ce qui rend son utilisation très aisée. Même si certains de ses rapprochements (les liliacées avec les orchidées) ne sont pas justes, il fait montre d’une remarquable finesse d’analyse.
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