Dopo gli studi alla École Normale Supérieure[1] di Parigi, dove si laureò nel 1862[2] e dove divenne professore aggregato di matematica,[3][4] fu nominato da Urbain Le Verrier direttore dell'Osservatorio di Marsiglia, di cui rimase a capo dal 1867 (anche se fino al 1872 subordinato a Le Verrier) al 1907.[5]
Nel 1873 tentò inutilmente di utilizzare la tecnica interferometrica per determinare il diametro apparente delle stelle convertendo il telescopio da 80 cm di Marsiglia in un interferometro,[6] dopo aver oscurato il riflettore con una maschera verticale dotata di due fenditure.[7] La stella scelta per l'esperimento era la brillante Sirio.[8]
Anche se il tentativo non ebbe successo, nel 1874 riuscì a stabilire che tale valore era inferiore a 0,158 secondi d'arco. Il diametro angolare di Sirio attualmente misurato è 0,0059 arcosecondi, quello di Alpha Centauri è 0,0145 e per Betelgeuse il valore è 0,05 arcosecondi.[9]
Si specializzò nell'osservazione delle nebulose; fu il primo a notare le differenze morfologiche fra le galassie, pur senza esserne consapevole. Fra le altre cose, scoprì il gruppo di cinque galassie oggi note come Quintetto di Stephan.,[10][11]
^(FR) Stephen, E., Discours prononcé aux obsèques, le 2 Janvier 1924 par M. Jean Bosler, Directeur de l'Observatoire de Marseille (abstract), in Journal des Observateurs, vol. 7, p. 9, Bibcode:1924JO......7....9S.