Durante la Rivoluzione francese, Pelletier fu membro del "Bureau de Consultation des Arts et Métiers" e della "Commissione Temporaire des Arts". Nel 1790 intraprese due viaggi a Reims, dove superò gli esami per diventare medico. Nel 1792, Pelletier venne selezionato per essere un membro dell'Accademia delle scienze francese. Nel 1794, fu nominato assistente professore alla École polytechnique e nel 1795 fu scelto per essere membro dell'Institut de France, dove seguì il corso di chimica mineraria di Louis-Bernard Guyton-Morveau.