Parallèlement à des études de Jazz au CNR de Marseille, Yann Robin étudie la composition auprès de Georges Boeuf puis intègre la classe de Frédéric Durieux au Conservatoire de Paris (CNSMDP) ainsi que celle de Michaël Levinas en analyse avant de suivre le Cursus Informatique à l'Ircam. Durant ses années de formation sa rencontre avec Jonathan Harvey le marquera profondément. 

Sa musique, puissante et massique, où la pulsation et le rythme côtoient des moments plus extatiques, se déploie par grands flux d'énergie. Par jeux de contrastes, les timbres naviguent entre pureté et impureté. L'attirance pour les fréquences graves, abyssales qu'il définit comme «un monde d'en bas», l'amène dans  Inferno, pour grand orchestre et électronique, à l'exploration des infrasons qu'il utilise ici comme « dramaturgie souterraine ». Depuis Monumenta, pour grand orchestre de 95 musiciens, il développe le concept « d'harmonie négative » lui permettant de conduire précisément dans la durée des masses et textures d'une grande densité. 

En 2009 et 2010, il était résident de l'Académie de France à Rome, la Villa Medicis, où il initie le Festival Controtempo, festival dédié à la musique de notre temps.

Il travaille en étroite collaboration avec de nombreux solistes dont Alain Billard, Nicolas Crosse, Eric-Maria Couturier ou encore le Quatuor Tana mais aussi avec des chefs comme Susanna Mälkki, Allan Gilbert, Jonathan Nott, Ludovic Morlot, Kent Nagano, Peter Rundel, Léo Warynski...
En 2005, il co-fonde l'Ensemble Multilatérale dont il est le directeur artistique. 

Sa musique est publiée aux Editions Jobert.