De formation chimiste (ESCIL), après deux ans de coopération à l'université du Nord du Chili à Antofasta, Luc Chatin est rentré en 1968 à la raffinerie de Feyzin, où il a été successivement affecté au vapocraqueur et est devenu par la suite ingénieur programme. De 1956 à 1999, il a été en charge d'études techniques, économiques puis responsable audit et études marketing autant en France qu'à l'étranger au sein des sociétés Antar, Elf Antar et Total.

Luc Chatin a été président du Bureau de Normalisation du Pétrole (BNPé) au cours des cinq dernières années de carrière.