Filho de um capitão da Gendarmaria, Henri Mathias Berthelot nasceu em Feurs em 1861. Aluno brilhante, estudou no "lycée" imperial em Lyon e obteve o diploma de bacharel em 1879. Foi aprovado no concurso para a Escola Militar Especial de Saint-Cyr em 1881. Saiu em 4º lugar entre 342 na promoção "Egypte" (Egito).