1902 yılında Guebwiller Haut-Rhin'de doğdu ve 1984'te öldü. Fransız asıllı fizkçi 1921'de Ecole Normale Superieure'e girdi. Colmar Lisesi'nde daha sonra Bordeaux Fen Fakültesi'nde (1931) öğretmenlik yaptı.

1941'de Ecole Normale'in fizik laboratuarına döndü. Orada genç araştırmacıları topladı ve yetiştirdi. Paris Fen Fakültesi'nde profesör Optik Enstitüsü Konseyi Başkanı Bilimsel Araştırmalar Milli Merkezi Yönetim Kurulu üyesi oldu. 1958'den sonra atom saati laboratuarını yönetti.

Kastler bilimsel çalışmalarını ışık tayf çekimi usulleriyle Hertz dalgalarla tayf çekimi usullerini birleştirerek yeni gelişmeler getirdiği fiziksel optik olayların incelenmesine ayırdı.


Kastler ayrıca kuvanta elektroniğinin ustalarındandır. Özellikle 1950'de yardımcısı Jean Brossel ile ortaya koyduğu bir atom içindeki elektron topluluğunun evirtimini gerçekleştiren bir usulle tanınır; "Optik Pompalama" adıyla bilinen bu usul cisimlerin fiziksel özelliklerinin incelenmesi için düşünülmüş sonradan maser amplifikatörleri ve lazer ışını yayıcılarında çok önemli bir uygulama alanı bulmuştur. Ayrıca hassas magnetometrelerde ve atom saatlerinde de faydalanılır. Kastler ayrıca G. Bruhat ın "Fizik Üstüne İnceleme" adlı kitabındaki optiğe ayrılmış kısmı yeniden gözden geçirdi ve hataları düzeltti.