Ingénieur horticole, paysagiste DPLG, Yves-Marie Allain fut, de février 1993 à septembre 2003, directeur du service des cultures du Muséum national d'histoire naturelle, chargé des collections vivantes du Jardin des plantes de Paris et de l'Arboretum national de Chèvreloup. Il est actuellement membre permanent du Conseil général de l'environnement et du développement durable au sein du ministère chargé de l'écologie.
Il est l'auteur de nombreux livres, dont De l'orangerie au palais de cristal, une histoire des serres, publié aux éditions Quæ en 2010.