« Jamais la science n'a rendu de plus grands services au commerce et à l'industrie que la chimie de ces derniers temps. »
Après des études de médecine à Montpellier, Chaptal suit des cours de chimie au Jardin des Plantes. Reçu docteur en 1776, il s'oriente définitivement vers la chimie et occupe, à partir de 1780, une chaire créée en sa faveur à Montpellier.
Un riche mariage et un gros héritage lui donnent une aisance matérielle qui lui permet de se lancer dans l'application industrielle de ses découvertes.
Lorsque la Révolution éclate, il en adopte avec ardeur les idées nouvelles. Ayant pris la défense des Girondins, il est suspecté de fédéralisme mais sera néanmoins appelé le 19 décembre 1793 pour participer à l'effort de guerre du Comité de Salut public.
Nommé directeur des ateliers de poudres et salpêtres de Grenelle, il en améliore la production destinée à l'approvisionnement des arsenaux. Parallèlement, il développe et fait prospérer ses propres fabriques de produits chimiques.
Après sa nomination comme professeur de chimie à Montpellier, il remplace Berthollet à l'école polytechnique.
Nommé au Conseil d'État par le premier Consul en 1799, puis ministre de l'Intérieur en 1801, il joue un rôle important dans la réorganisation administrative de la France. Il crée les chambres de commerce, les écoles de métiers (école normale de sages-femmes, écoles de pharmacie), améliore l'assistance publique, modernise les hôpitaux et les hospices, réorganise les monts-de-piété.
Fervent partisan du libéralisme économique, son souci constant est d'appliquer les découvertes de laboratoire à l'industrie, afin d'améliorer le développement économique de la France.
Démissionnaire de son portefeuille de ministre en juillet 1804, Napoléon le dédommage par l'attribution d'un poste de sénateur.
Il devient trésorier du Sénat conservateur.
Toujours soucieux du développement de l'agriculture, Chaptal consacre alors une grande partie de son temps à la culture de la betterave à sucre sur sa propriété de Chanteloup. Il continue à développer son domaine industriel qui devient le plus grand complexe chimique français (usine parisienne des Ternes, usine de la Folie à Nanterre, usine de soude au Plan d'Aren).
Envoyé à Lyon en 1813 comme commissaire extraordinaire, il est chargé d'organiser la résistance à l'invasion. Il prend acte de la déchéance de l'Empereur et se tient à l'écart pendant la première restauration.
En 1815, durant les Cent-Jours, Napoléon le nomme directeur général du commerce et des manufactures, ministre d'État et Pair de France.
Écarté de la Haute Assemblée au retour du roi, il réintègre la Chambre des Pairs en 1819 où il se montre le constant défenseur des libertés constitutionnelles.
C'est avec la conviction d'un grand serviteur de l'État qu'il mène sa carrière, dans l'indépendance que lui autorise son autonomie financière et intellectuelle.
Comme chimiste, on lui doit la simplification de la production d'acide sulfurique, la formule de l'alun artificiel, les procédés de teinture du coton en rouge, le développement de la fabrication du sucre de betteraves, le procédé de chaptalisation du vin... Chaptal a aussi produit de nombreux ouvrages scientifiques.