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1834年2月7日生于西伯利亚托博尔斯克，1907年2月2日卒于彼得堡（今列宁格勒）。1948年入彼得堡专科学校，1850年入彼得堡师范学院学习化学，1855年取得教师资格，并获金质奖章，毕业后任敖德萨中学教师。1856年获化学高等学位，1857年首次取得大学职位，任彼得堡大学副教授。1859年他到德国海德堡大学深造。1860年参加了在卡尔斯鲁厄召开的国际化学家代表大会。1861年回彼得堡从事科学著述工作。1863年任工艺学院教授，1864年，门捷列夫任技术专科学校化学教授，1865年获化学博士学位。1866年任彼得堡大学普通化学教授，1867年任化学教研室主任。1893年起，任度量衡局局长。1890年当选为英国皇家学会外国会员。1907年2月2日，这位享有世界盛誉的俄国化学家因心肌梗塞在彼得堡（今列宁格勒）与世长辞，享年73岁。

门捷列夫研究元素周期律，前后一共花费了二十年的时间，当时科学家们已经发现了63种化学元素，但是这些元素的性质显得杂乱无章，有一些科学家试着将这些元素按照各自的化学性质整理成周期表，如：1829 年德国化学家德贝莱纳（J. W. Döbereiner）提出了“三元素组”观点，把当时已知的44 种元素中的15 种，分成5 组，指出每组的三元素性质相似，而且中间元素的原子量等于较轻和较重的两个元素原子量之和的一半。例如钙、锡、钡，性质相 似，铬的原子量大约是钙和钡的原子量之和的一半。氯、澳、碘以及银、钠、钾等元素也有类似的关系。然而只要认真一点，就会发现这样分类有许多不能令人满意的地方，所以并没有引起化学家们的重视。法国人尚古多（B. De Chancortois，1820年－1886年）提出的关于元性质的“螺旋图”，德国的迈尔（J. L. Meyer，1830年－1895年）发表的“六元素表”，以及英国人纽兰兹（J. A. R Newlands，1837年－1898年）发表的关于元素性质的“八音律”，但成果皆不尽理想。门捷列夫为了找出元素之间的规律，做了大量的考察研究，获得了许多{dy}手的资料。1862年，他对巴库油田进行了考察时，重测了一些元素的原子量。

1869年3月，门捷列夫在他题为《元素性质与原子量的关系》的一篇论文中首次提出了元素周期律，发表了{dy}张元素周期表。这个表包括了当时科学家已知的63种元素，表中共有67个位置，尚有4个空位只有原子量而没有元素名称，门捷列夫假设，有这种原子量的未知元素存在。在表中，他还对铟、碲、金、铋四种元素的原子量表示怀疑。这是门捷列夫发现元素周期率的最初思想。在他的{dy}张元素周期表发表以后，门捷列夫对元素周期律继续进行了深入研究。特别是重新审定了许多元素的原子量。在对元素的原子量进行审定之后，于1871年12月发表了他的第二个元素周期表。与他的{dy}张元素周期表相比，第二个元素周期表更完备、更xx、更系统。

门捷列夫在他的周期表里为“未知元素”预留了空位，并依照这些未知元素应当具有的性质给他们起名为类硼、类铝、类硅等等。在1869年门捷列夫首次发表元素周期律时，他的成果并不为当时的化学家们所认可。在随后的几年中，门捷列夫预言的类硼、类铝、类硅等11种未知元素陆续被发现，即以后发现的钪、镓、锗。这些元素的各种性质与门捷列夫的预言惊人地吻合，特别是后来发现的氦、氖、氩、氪、氙和氡又给元素周期表增加了新的惰性气体。他的名著、伴随着元素周期律而诞生的《化学原理》，在十九世纪后期和二十世纪初，被国际化学界公认为标准著作，前后共出了八版，影响了一代又一代的化学家。恩格斯在《自然辩证法》指出“门捷列夫不自觉地应用黑格尔的量转化为质的规律，完成了科学上的一个勋业，这个勋业可以和勒维烈计算尚未知道的行星海王星的轨道的勋业居于同等地位。”
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