Detto il «Linneo piemontese», Allioni nacque il 3 settembre 1728 a Torino e ivi morì il 30 luglio 1804. Laureatosi in medicina all'Università di Torino nel 1747, fu allievo di Giovanni Battista Caccia e collaboratore di Vitaliano Donati. Nel 1757 è tra gli studiosi e gli scienziati che sostengono la nascente Società privata torinese, più tardi sarà tesoriere della R. Accademia delle Scienze di Torino.
È nominato professore straordinario di Botanica presso l'Università di Torino nel 1760. Sotto la sua direzione (1763-1781) l'Orto botanico assunse una funzione scientifica e non più soltanto didattica: le specie salgono da 1.200 a 4.500. Inizia nel 1752 la raccolta di acquarelli di vari pittori botanici che illustrano le specie coltivate nell'
La sua opera più importante è la
Allioni fu anche medico, in età ancora giovane, ottenne la carica di protomedico di Vittorio Amedeo III di Savoia. È autore di opere apprezzate sulla pellagra e sulle flegmasie esantematiche note sotto il nome di febbri miliari (