Iniziò la carriera, assieme a Guillaume Bigourdan, come assistente di Félix Tisserand presso l'Osservatorio di Tolosa; diresse in seguito l'Osservatorio di Nizza dal 1884 fino alla sua morte. Compì attente osservazioni di Marte e Venere, cercando di determinare il periodo di rotazione di quest'ultimo; calcolò inoltre con precisione i parametri orbitali di Vesta.
Il cratere Perrotin, sulla superficie di Marte, è stato intitolato in suo onore, come pure l'asteroide 1515 Perrotin.
Tavola degli asteroidi Segue un prospetto dei sei asteroidi scoperti da Perrotin. Asteroide Data della scoperta 138 Tolosa 19 maggio 1874 149 Medusa 21 settembre 1875 163 Erigone 26 aprile 1876 170 Maria 10 gennaio 1877 180 Garumna 29 gennaio 1878 252 Clementina 11 ottobre 1885
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