Thorsten Bernsmann studierte und promovierte im Fach Lebensmittelchemie an der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster. Von 2002 an war er Arbeitsgebietsleiter für Futtermitteluntersuchung mit Schwerpunkt unerwünschte Stoffe insbesondere Dioxine/PCB und betreute die massenspektrometrischen Analysen am heutigen Chimischen und Veterinäruntersuchungsamt Münsterland Emscher Lippe (CVUA-MEL), wo er 2015 die Fachbereichsleitung der Zentralen Analytik übernahm. Seit 2004 gehört Thorsten Bernsmann der Prüfungskommission für Lebensmittelchemiker für das 2. Staatsexamen in NRW an und bearbeitet dort den Themenschwerpunkt "Futtermittelrecht".
Des Weiteren ist er Mitglied der Arbeitsgruppe "Futtermittel" der Lebensmittel-chemischen Gesellschaft (LChG), einer Fachgruppe der Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh), der er von 2006 bis 2009 als Obmann vorstand, und Mitglied der § 64 LFGB-Expertengruppe "Analysemethoden für die Futtermitteluntersuchung" beim Bundesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit (BVL).