Ο Λουκάς Παπαϊωάννου γεννήθηκε το 1831 στην Αράχωβα Παρνασσού. Σπούδασε Ιατρική στο Πανεπιστήμιο Αθηνών (τότε Οθώνειο Πανεπιστήμιο) την περίοδο 1851-1955 και αναγορεύτηκε διδάκτωρ το 1856. Λίγο αργότερα μετέβη στο Παρίσι για μετεκπαίδευση στην Ανατομία. Όταν επέστρεψε άσκησε το ιατρικό επάγγελμα στην Αράχωβα, διετέλεσε δύο φορές δήμαρχος της περιοχής και πληρεξούσιος της Β΄ Συνέλευσης των Ελλήνων στην Αθήνα. Το 1871 βραβεύθηκε στον Συμβουλίδειο επιστημονικό διαγωνισμό για το έργο του Περί του αισθητηρίου της οράσεως. Το 1881 εκλέχθηκε Υφηγητής της Ανατομίας στο Πανεπιστήμιο Αθηνών και το 1883 τακτικός Καθηγητής στη θέση του Δαμιανού Γεωργίου (1809-1899). Το 1886 ίδρυσε το Ανατομείο του Πανεπιστημίου Αθηνών. Ήταν γνώστης της αρχαίας ελληνικής γλώσσας και μελετούσε συγγράμματα των αρχαίων Ελλήνων ιατρών. Ο Παπαϊωάννου υπήρξε ο εισηγητής των επιστημονικών ανατομικών όρων στην Ελλάδα. Υποστηρίζεται πως εισήγαγε 2700 ανατομικούς όρους. Το 1888 εξέδωσε το τρίτομο έργο του Ανατομική του ανθρώπου περιέχουσα και ιστολογία και εμβρυολογία, το οποίο περιείχε 500 εικόνες και πρόκειται για το πρώτο ολοκληρωμένο ανατομικό σύγγραμμα στην Ελλάδα.