Diplômé de l'école nationale supérieure de chimie de Paris (aujourd’hui Chimie ParisTech), Yannick Champion est aussi titulaire d’un doctorat et d’une HDR de Sorbonne Université (anciennement Paris 6 Pierre et Marie Curie) en science des matériaux. Après un post doctorat à l'Université de Tokyo, au Japon, il a rejoint le CNRS en 1995, en tant que chargé de recherche en métallurgie au laboratoire CECM, aujourd'hui l'ICMPE. Il est directeur de recherche depuis 2007, et a intégré le SIMaP à Grenoble en 2015.
Ses travaux de recherche portent sur la formation, les propriétés et la thermodynamique d'alliages métalliques complexes. Il a été professeur invité au Churchill College de l'Université de Cambridge en 2000 et il a reçu le Prix Constellium de l'Académie des Sciences en 2016.
Yannick Champion assume également le rôle de directeur du laboratoire SIMaP depuis 2016, et il a été directeur de site du campus Est de Grenoble INP - UGA de 2019 à 2022.