Viens no izcilākajiem jaunlatviešu kustības dalībniekiem 19. gs. 50. un 60. gados, reformējis latviešu valodu, licis pamatus latviešu nacionālajai literatūrai.

Mācījies Jelgavas apriņķa skolā un ģimnāzijā (1846–1854), jau šajā laikā sākdams vingrināties atdzejā. Studēja Tērbatas Universitātē (tagad Tartu Universitāte, Tartu Ülikool) no 1856. gada, kur sākumā pievērsās filoloģijai, vēlāk tautsaimniecībai. Pēc universitātes beigšanas neilgu laiku (1861–1862) mācījās Pēterburgas Mežu institūtā (Санкт-Петербургский лесной институт). Ģimnāzijā J. Alunāns apguva senebreju, sengrieķu, latīņu, vācu, krievu, franču un lietuviešu valodu; studiju laikā papildināja šīs zināšanas ar igauņu, angļu valodu, sanskritu.

Studiju laikā J. Alunāns aktīvi iesaistījās Tērbatas Universitātes latviešu studentu pulciņā kopā ar Krišjāni Valdemāru, Krišjāni Baronu u. c. domubiedriem. Līdztekus studijām publicēja rakstus laikrakstā “Mājas Viesis” (laikā no 1856. līdz 1860. gadam), izdeva almanahu “Sēta, daba, pasaule” (I–III, 1859–1860), kas uzskatāms par pirmo zinātnisko rakstu krājumu latviski, 1862. gadā īslaicīgi kļuva par redaktoru laikrakstā “Pēterburgas Avīzes”. Pasliktinoties veselībai, 1863. gadā atgriezās Latvijā. Sakarā ar darbību jaunlatviešu kustībā no 1864. gada atradās policijas uzraudzībā.

1856. gadā J. Alunāns publicēja dzejas krājumu “Dziesmiņas” (otrais papildinātais izdevums 1867. gadā, otrā daļa 1869. gadā). Pēc autora nāves nāca klajā ekonomisks apcerējums “Tautas saimniecība” (1867) un praktiska satura grāmata “Mazais bodnieks, jeb, Izstāstīšana par dažādiem stādiem, kas andelē atronās” (1873). Vairāki J. Alunāna darbi palika manuskriptā, no kuriem daļa publicēti vēlākajos gados, bet citi pazuduši (piemēram, pētījums par matēriju). Neīstenota palika J. Alunāna iecere izdot latviešu konversācijas vārdnīcu.

J. Alunāna raksti publicēti laikrakstos “Mājas Viesis” un “Pēterburgas Avīzes”. Tajos aplūkots plašs tēmu klāsts: filozofija, sociālās problēmas, valodniecība, vēsture, mitoloģija, etnogrāfija, ekonomika, latviešu grāmatniecība un prese, latviešu nacionālās atmodas idejas, ģeogrāfija.

Vēstures un mitoloģijas interpretācijās J. Alunāns spēcīgi ietekmējās no Garlība Merķeļa (Garlieb Helwig Merkel) uzskatiem. Viņš pārmantoja 18. gs. pseidomitoloģisko pieeju, taču līdz ar to viņa darbiem bija pozitīva ietekme uz vēlāko nacionālā romantisma literatūru (Ausekļa, Andreja Pumpura u. c. autoru darbos). Rakstos par ekonomiku J. Alunāns popularizēja angļu filozofa Ādama Smita (Adam Smith) uzskatus un brīvā tirgus principus. J. Alunāna rakstos vērojams uzsvars uz sekularizāciju, viņš vērsās pret reliģiska pasaules skatījuma dominanti un popularizēja materiālismu. J. Alunāns vērtējams kā nozīmīgs zinātniskā pasaules uzskata un dabaszinātņu popularizētājs. Līdzās tam J. Alunāna redzeslokā bija arī ikdienas dzīves tēmas un praktiski jautājumi, piemēram, instrukcijas mājsaimniecībā un lauksaimniecībā.

J. Alunāna publicistikai raksturīgs radikālisms un polemiska ievirze. Viņš vērsās pret konservatīvajiem Baltijas vācu oponentiem, īpaši mācītājiem un Latviešu literārās biedrības locekļiem, kuru aktivitātēs saskatīja ierobežojošas tendences latviešu kultūras attīstībai. Līdz ar J. Alunānu un viņa līdzgaitniekiem padziļinājās konfrontācija starp Baltijas vācu literātiem un jaunlatviešiem un nostiprinājās latviešu nacionālās atmodas idejas. J. Alunāns teorētiski attīstīja tēzi, ka latvieši ir pilnvērtīga nācija, nevis tikai zemnieku kārta, kā bija ierasts uzskatīt 19. gs. pirmajā pusē.

J. Alunāns sniedzis svarīgu ieguldījumu latviešu literārās valodas izveidē, stiprināja zinātniskas metodes valodniecībā, veltīja lielu uzmanību latviešu valodas kultūras izkopšanai un vārddarināšanai. Viņš ieviesis ap 500 jaunvārdu, no kuriem daudzi nostiprinājušies latviešu valodā (piemēram, ārzemes, burts, ceļotājs, pētnieks, virtuve, zemkopība u. c.). Tāpat sabiedrībā tika pieņemti J. Alunāna ieteikumi ģeogrāfiskajiem apzīmējumiem, etnisko grupu apzīmējumiem, mēnešu nosaukumiem un citi. Savos valodniecībai veltītajos darbos J. Alunāns pievērsa vienlīdz lielu uzmanību gan valodas teorijai, gan praksei.

Krājums “Dziesmiņas” tiek uzskatīts par pirmo mākslinieciski augstvērtīgo pasaules dzejas klasikas antoloģiju latviešu valodā. Tajā J. Alunāns turpināja Gotharda Frīdriha Stendera (Gotthard Friedrich Stender) un Kārļa Hūgenbergera (Karl Hugenberger) tradīciju cittautu dzejas tulkošanā, taču paplašināja latviešu literatūras horizontus. Ar šo krājumu tiek datēts latviešu nacionālās literatūras sākums. J. Alunāns atbrīvoja dzeju no didaktikas, priekšplānā izvirzot estētiskus mērķus. Krājumā iekļauti antīkās klasikas (antīkās literatūras), krievu, vācu dzejas tulkojumi. Tulkoto autoru vidū minami Horācijs (Horatius), Johans Volfgangs Gēte (Johann Wolfgang von Goethe), Heinrihs Heine (Christian Johann Heinrich Heine), Mihails Ļermontovs (Михаил Юрьевич Лермонтов) u. c., turklāt J. Alunāns atdzejojis arī dažādu tautu tautasdziesmas. Krājumā J. Alunāns tiecās aptvert pēc iespējas plašu klasiskās un modernās dzejas klāstu, īpašu uzmanību pievērsa stingrajām panta formām. Tulkojumu izvēlē J. Alunāns nereti izraudzījās tādus tekstus, kuru tematika sasaucās ar Latvijas aktualitātēm (piemēram, cīņa par brīvību, sociālās netaisnības motīvi).

Krājuma pamatā bija J. Alunāna mērķis izkopt latviešu valodu, attīrīt to no svešiem elementiem, pierādīt, ka latviešu valoda ir līdzvērtīga citu kultūrnāciju valodām. Kaut gan pirmajā “Dziesmiņu” krājumā bija tikai viens oriģināldzejolis, turpmākajos izdevumos oriģināldzejoļu skaits bija lielāks. Jau “Dziesmiņās” vērojama J. Alunāna interese par humoru un satīru, īpaši epigrammām. Šo savas daiļrades līniju J. Alunāns turpmāk attīstīja, piedaloties laikraksta “Pēterburgas Avīzes” satīriskā pielikuma “Dzirkstele” (vēlāk “Zobu gals”) veidošanā. Viņš uzskatāms par humora un satīras žanra aizsācēju latviešu rakstniecībā.

J. Alunāns vērtējams kā apgaismības ideju pārmantotājs un transformētājs, viņa radošajai darbībai raksturīgs enciklopēdiskums un plašs tēmu aptvērums. Apgaismības principus viņš papildināja ar nacionālu patriotismu. Īpaši svarīga un tālejoša nozīme bija J. Alunāna darbiem valodniecībā, vēsturē, mitoloģijā. J. Alunāns bija viens no izcilākajiem jaunlatviešu kustības dalībniekiem, kas formulēja galvenos principus cīņā par latviešu nacionālo emancipāciju. Šos mērķus J. Alunāns saistīja ar kultūras dzīves sekularizāciju, latviešu līdzvērtības apziņas veicināšanu un latviešu elitārās kultūras izveidi, atbrīvošanos no vācbaltiešu garīdzniecības patronāžas.