Né à Paris, le 25 octobre 1827.
Lauréat de l'Académie des Sciences, professeur de chimie organique au Collège de France en 1865, membre de l'Académie de médecine, en 1863, de l'Académie des Sciences en 1873, inspecteur général de l'enseignement supérieur en 1876, sénateur inamovible en 1881, ministre de l'Instruction publique dans le cabinet Goblet en 1886, ministre des Affaires étrangères, secrétaire perpétuel de l'Académie des Sciences en 1889. Marcellin Berthelot a été honoré des plus hautes récompenses. Son jubilé scientifique a été célébré solennellement. Il est grand-croix de la Légion d'honneur.
Il a été élu à l'Académie le 28 juin 1900, en remplacement de Joseph Bertrand, et reçu le 2 mai 1901 par Jules Lemaître.
Mort le 18 mars 1907.