Bertrand Pelletier era il figlio del farmacista Bertrand Pelletier (1729–1784) e di sua moglie Marie Sabatier. Dopo la formazione con il padre, che durò fino al 1778, continuò il suo apprendistato con Bernard Coubet a Parigi. Pelletier divenne amico di Jean d'Arcet (1725-1801) e Pierre Bayen (1725-1798). Nel 1782 divenne assistente di d'Arcet al Collège de France. Lo stesso anno, la sua prima pubblicazione sulle proprietà dell'acido arsenico venne pubblicata su "Observations sur la physique, sur l'histoire naturelle et sur les Arts et Métiers" di François Rozier.