Французский химик и государственный деятель, член Парижской АН (с 1873). Родился в Париже. Окончил Парижский университет (1849). В 1849—1854 работал в Париже под руковод-ством Т. Ж. Пелуза, в 1854—1859 в Коллеж де Франс у А. Ж. Балара. В 1859—1864 профессор Высшей фарм. школы в Париже, в 1864— 1906 проф. Коллеж де Франс. С 1889 непременный секретарь Парижской АН. Одновременно занимал различные государственные посты: в 1876 генеральный инспектор высшего образования, в 1886—1887 министр народного образования и изящных искусств, в 1895—1896 министр иностранных дел Франции.
Основная область исследований — органическая, аналитическая, термо- и биохимия, история химии. Один из основоположников синт. направления в органической химии. Впервые получил (1851) нафталин, бензол и фенол при пирогенетическом разложении кислородосодержащих веществ. Получил метан из сероуглерода и сероводорода и синтезировал (1854) аналоги стеарина, пальмитина, олеина и др. жиров. Синтезировал (1854) гидратацией этилена в присутствии серной кислоты этиловый спирт, получавшийся до этого только брожением углеводов. Из воды и оксида углерода синтезировал муравьиную кислоту (1862), и на основе ацетилена — ряд ароматических углеводородов (1866). Предложил (1867) общий метод восстановления органического соед. иодоводородом. Большинство его синтезов, осуществленных до появления теории хим. строения, не столько служило препаративным или пром. целям (из-за малого выхода продуктов), сколько указывало на принципиальную возможность искусственного получения орг. веществ и доказывало, что «химия не нуждается в жизненной силе» (Бертло). В области термохимии совместно с В. Ф. Лугинимым провел калориметрические исследования, приведшие его к изобретению (1881) калориметрической бомбы. В развитие термохимических идей X. П. Ю. Ю. Томсена выдвинул (1867) «принцип наибольшей работы», согласно которому все самопроизвольные процессы протекают в направлении большего теплообразования (принцип Бертло — Томсена). Ввел понятия об экзотермических и эндо-термических реакциях. Детально исследовал историю алхимии и химии XVIII в.
Президент Французского химического общества (1866, 1875, 1882, 1889, 1901). Член многих академий наук. Иностранный член-кор. Петербургской АН (с 1876).