És doctor en ecologia per la Universitat de Barcelona i, des del 2015, catedràtic de la Universitat de Zúric.

Ha estat investigador (2000-2007) i professor d’investigació (2008-2014) del Consell Superior d’Investigacions Científiques (CSIC) a Sevilla. Va fer estades postdoctorals en dos centres de recerca adscrits a la Universitat de Califòrnia (EUA): el Departament d’Ecologia i Biologia Evolutiva (Irvine, 1996-1997) i el Centre Nacional per a l’Anàlisi i la Síntesi Ecològiques (Santa Barbara, 1998-1999). La seva activitat de recerca combina la teoria i l’anàlisi de grans conjunts de dades per a abordar problemes bàsics i aplicats en ecologia. Inicialment, va estudiar la dimensió espacial de la dinàmica de poblacions i comunitats, i va fer noves aportacions al camp de la biologia de la conservació. Més endavant, mitjançant l’aplicació de la teoria de xarxes a l’estudi dels mutualismes, va identificar lleis generals que determinen com les interaccions de les espècies configuren la biodiversitat. Aquestes línies d’investigació també tenen aplicabilitat en altres camps, com és el de l’estudi del risc sistèmic en sistemes de finances i en altres xarxes cooperatives confegides per l’ésser humà.

És coautor de diversos llibres sobre les seves especialitats, entre els quals hi ha Mutualistic Networks i Self-Organization in Complex Ecosystems. Ha escrit nombrosos articles científics i publica regularment a les revistes especialitzades de més prestigi, com Nature, Science i PNAS. Ha estat editor de la secció «Ideas and perspectives» d’Ecology Letters (2008-2014) i membre del comitè d’editors de Science (2010-2016). 

Reconegut per Thompson Reuters com un dels científics més influents, té un índex h de 65. Ha rebut, entre altres guardons, el premi European Young Investigator (2004), el Premio Nacional de Investigación en Ciencias Ambientales (2011), el premi Marsh Book de la British Ecological Society (2016) i el Premi Ramon Margalef d’Ecologia (2021). Des del 2018, és membre de la World Economic Forum’s Expert Network.