Figlio di un medico repubblicano, frequentò il Lycée Henri-IV mostrando attitudine allo studio sia delle discipline umanistiche che delle scientifiche. La scelta di proseguire gli studi universitari alla Faculté des sciences de Paris fu giustificata dallo stesso Berthelot dalla convinzione che fossero più idonei al miglioramento della vita dell'uomo. Questo concetto nacque durante un'epidemia di peste che visse in prima persona in quanto figlio di un medico.
Cominciò a frequentare dei laboratori parigini fin quando entrò al Collège de France dove si laureò nel 1854 con una tesi su Le combinazioni della glicerina con gli acidi e la riproduzione di corpi grassi naturali. Data la sua grande erudizione e attività di ricerca gli fu assegnata nel 1865 una cattedra di chimica organica al Collège de France. Nel 1876 divenne ispettore generale per l'insegnamento superiore. Nel 1881 divenne senatore a vita collocandosi nel gruppo dell'Unione repubblicana; successivamente ricoprì il ruolo di Ministro dell'Istruzione Pubblica, poi delle Belle Arti e infine degli Affari Esteri. Morì nel 1907 per un attacco cardiaco e il governo francese lo onorò con la sepoltura al Pantheon insieme alla salma della moglie Sophie Niaudet, alla quale era sopravvissuto soltanto qualche minuto.
Attività scientifica
Chimico organico per formazione, Berthelot iniziò studiando la sintesi di sostanze organiche per poi occuparsi di termochimica. In un ambiente culturale che riteneva impossibile sintetizzare in laboratorio le sostanze organiche a causa della loro instabilità, riuscì a sfatare la convinzione dell'epoca che i composti organici potessero essere sintetizzati solo da organismi viventi grazie ad una misteriosa forza vitale. Tra il 1855 e il 1867 riuscì a sintetizzare: etanolo, acido formico, metanolo, metano, acetilene, etilene, benzene e acido ossalico. Contestualmente a questa attività studiò la reazione di esterificazione scoprendo che è rallentata dalla reazione inversa: fu questa una delle prime evidenze sperimentali dell'equilibrio chimico.
Applicò quindi i criteri termochimici agli esseri viventi scoprendo che la produzione di calore deriva dalle sostanze alimentari. L'ultima grande scoperta di Berthelot fu che il terreno si arricchisce in azoto dall'atmosfera ad opera di microrganismi del suolo.
Storico della scienza
Marcellin Berthelot si interessò anche alla storia della chimica, in particolare della storia dell'alchimia[1] e della chimica nel medioevo[2]. Scrisse opere fondamentali sull'origine dell'alchimia, in particolare l'Introduction a l'étude de la chimie des anciens et du moyen age, dopo aver intrapreso la traduzione dei manoscritti alchemici[3] che non erano mai stati presi in esame prima di allora dagli storici della scienza[4].