André Marie Constant Duméril signale à son frère en mai 1809 que Desfontaines est nommé professeur de botanique au Muséum d’histoire naturelle (en même temps que Haüy pour la minéralogie).

Après ses études de médecine, René Desfontaines étudie l'histoire naturelle avec Bernard de Jussieu (1699-1777). Il publie divers travaux de botanique qui lui valent d'être admis à l’Académie des sciences en 1783 dont il devient président en 1804-1805. Il est également membre de l’Académie de médecine. Grâce au soutien de Louis-Guillaume Le Monnier (1717-1799), il peut entamer une expédition scientifique en Afrique du Nord où il reste deux ans. Il en rapporte un herbier considérable et de nombreux objets d'histoire naturelle. Il fait le rapport de son voyage dans sa Flora atlantica (1797-1799). Desfontaines succède à Le Monnier à la chaire de botanique du Jardin du roi où il favorise la physiologie végétale.

Il fait paraître de nombreux ouvrages de botanique dont une Histoire des arbres et arbrisseaux qui peuvent être cultivés en pleine terre sur le sol de France (1809) et un Tableau de l'école botanique du Muséum d'histoire naturelle (1815).