Gaston Dupouy est né en 1900 à Marmande (Lot-et-Garonne). Obtenant une licence de physique en 1920 et l'agrégation en 1922, il suit les cours de scientifiques célèbres : Marie Curie, Paul Langevin et Jean Perrin, et attire l'attention d'Aimé Cotton. Il participe alors à la construction du grand électroaimant, présente sous la direction de Cotton sa thèse sur les propriétés magnétiques des cristaux, et devient son assistant ainsi que le sous-directeur du laboratoire.

Chargé de contrôler les expériences sur le grand électroaimant, il met au point un nouveau procédé de mesure des champs magnétiques grâce à un gaussmètre à lecture directe ; celui-ci permet de faire des mesures de champs magnétiques ponctuelles.

Puis il quitte la région parisienne pour Rennes, où il enseigne deux ans, avant d'être nommé, en 1937, professeur de physique à la Faculté des Sciences de Toulouse. Dès son arrivée, il commence à réfléchir à un projet audacieux : construire un microscope électronique à lentilles magnétiques ; il conçoit un prototype au laboratoire, et grâce à la grande satisfaction des résultats, son équipe acquiert le statut de laboratoire propre du CNRS, sous le nom de Laboratoire d'optique électronique de Toulouse (aujourd'hui appelé "Centre d'élaboration des matériaux et d'études structurales", ou CEMES). Avant de prendre son poste de Directeur général du CNRS, il approuve la construction de la "sphère" devant abriter le microscope électronique de ses rêves (fonctionnant à un million de volts), et qui est aujourd'hui appelée familièrement "la Boule" de Rangueil.

Gaston Dupouy devient donc Directeur général du CNRS en 1950, ainsi que membre de l'Académie des Sciences. Créateur de la Médaille d'or du CNRS, il l'a reçoit l'année de son départ, en 1957.

Il revient à son laboratoire, et fait construire le puissant microscope auquel il tient tant. L'inauguration a lieu en février 1959, en présence du président de Gaulle et du Ministre de la Défense - Pierre Guillaumat. Ce microscope est le plus puissant du monde durant les années 1960.

Gaston Dupouy meurt en 1985 à Toulouse. Louis de Broglie (1892-1987), Prix Nobel de physique en 1929, l'a un jour qualifié de "virtuose de l'optique électronique".