Lazzaro Spallanzani blev født i Scandiano den 12. januar 1729. Han kom ind på et jesuitterkollegium som 15-årig og studerede senere jura i Bologna, men meget tidligt begyndte han at interessere sig for fysik og udviklede en generel viden om naturen. Han tog orden i 1755 og bliver derfor ofte omtalt som Abbé Spallanzani. Samme år begyndte han at undervise i logik, metafysik og oldtidskundskab i Reggio. I 1757 blev han udnævnt til professor i matematik og fysik ved universitetet der; senere underviste han ved universitetet i Modena.
I 1765 begyndte Spallanzani at udgive sine mange videnskabelige værker. De fleste af dem er motiveret af en videnskabsfilosofi, som i dag kunne kaldes reduktionistisk, nemlig en tro på, at de fleste fænomener kan reduceres til en fysisk og kemisk forklaring. I 1769 accepterede han lærestolen for naturhistorie ved universitetet i Pavia og forblev på denne post indtil sin død den 11. februar 1799.
Spallanzani er kendt for et af sine store værker om mikroskopisk observation, der omhandlede systemerne for spontan generation, og som var et forsøg på at modbevise J.T. Needhams og Comte de Buffons teori til støtte for spontan generation. Selv om hans eksperimenter var nøjagtige, og han beviste, at nogle organismer kan leve i et vakuum i mange dage (anaerobiosis), var hans teori ikke omfattende nok. Det lykkedes således ikke Spallanzani at fastslå endeligt, at teorien om spontangeneration var forkert. Han udførte også vigtigt arbejde inden for embryologi. Han var ovariepræformator, og gennem sine eksperimenter med kunstig befrugtning ved hjælp af filtreret sæd påpegede han behovet for fysisk kontakt mellem sædcellerne og æggestokkene. Han modbeviste således sædvæskens befrugtningsevne. Alligevel forstod han ikke helt processen, og hos planter beskrev han befrugtningen som værende effektueret af pollenets sæddamp og ikke af nogen af de synlige dele af den. I sine studier af dyrs regeneration etablerede han praktisk talt de moderne linjer i dyremorfologien.
Spallanzani arbejdede også med problemer vedrørende kredsløb, mavefordøjelse, respiration, flagermusenes hørelse, torpedofiskens elektricitet og ålens formering. Som et resultat af disse undersøgelser gav han eksperimentelt bevis for mavesaftens virkning på fødevarerne. Han teoretiserede, at denne virkning ikke var forrådnelse eller vinøs gæring, som andre havde troet, men syregæring; han var imidlertid ikke i stand til at isolere syre fra maveblandingen. Hans eksperimenter om respiration gav beviser for, at væv bruger ilt og frigiver kuldioxid.
Særligt bemærkelsesværdigt er den lange rejse Spallanzani foretog på Sicilien og i de tilstødende vulkanske områder. Med systematiske målinger og nøjagtige fysiske metoder fastslog han, at der ikke var noget mystisk ved ilden i vulkanerne; tværtimod er det de samme fysiske love, som gælder på jordens overflade, der skaber vulkaner, og som virker i jordens hjerte. Det lykkedes ham at måle varmen i en af vulkanerne og udtrykke den i grader Fahrenheit, som blev brugt ved almindelige jordiske målinger. Hans beskrivelse af disse områder er rig – ikke kun i beskrivelsen af naturen, men også af indbyggernes sociale vaner, skikke og håndværk samt af den primitive videnskabs metoder.