Desde temprano sus padres querían que se dedicara a estudios religiosos.

Así fue educado en el Seminario Episcopal de Pistoia y más tarde en la Academia clásica.

Ya desde niño demostró un gran amor hacia las ciencias naturales, en 1830 abandonó su carrera eclesiástica y se dedicó a la medicina.

En 1835, durante su clase de disección en la Escuela Médica de Pistoia (Scuola Medica di Pistoia) fundada en 1666 en su ciudad natal, Pacini descubrió pequeños órganos sensoriales en el sistema nervioso que pueden detectar presión y vibraciones, pero no publicó su investigación hasta 1840 en "Nuovi organi descubierta nel corpo umano".

Pacini nunca se casó y dejó la mayor parte de su dinero restante a sus dos hermanas enfermas.