Ông sinh năm 1834 tại Tobolska, Sibérie. Thời bấy giờ cha ông là hiệu trưởng trường Trung học cấp 3. Là con út trong gia đình có 17 anh em nên được  mẹ quý nhất. 

Khi cha ông mất, mẹ ông quyết định đi Moscou. Ông học môn Khoa học Tự nhiên và Toán tại trường Ðại học Khoa học. Tháng Năm và tháng Sáu năm 1855 ông đậu và đạt điểm cao nên được huy chương vàng. 

Lúc 32 tuổi ông được bổ nhiệm làm giáo sư Hóa học tại trường St-Pétersbourg. Tháng Tư 1859, sau khi học xong Hóa học Hữu cơ, ông về lại Heidelberg (Ðức) để  thong thả  nghiên cứu. 

Năm 1869 ông thiết lập bảng phân loại những nguyên tố dựa trên khối lượng nguyên tử và trên tính tuần hoàn về tính chất vật lý và hoá học của chúng , gọi là Bảng phân loại tuần hoàn các Nguyên tố

Bản gốc chỉ có 63 nguyên tố. 

Một năm sau khi ông mất bảng đã  có 86 nguyên tố..