1850年,入圣彼得堡师范大学学习化学。
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,获得化学高等学位。
1857年,首次取得大学职位,任圣彼得堡国立大学副教授。
1859年,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,任技术专科学校化学教授。
1865年,获得化学博士学位。
1866年,任圣彼得堡大学普通化学教授。
1867年,任化学教研室主任。
1878年,同巴甫洛夫一同创办了世界著名研究型大学——沙皇俄国托木斯克帝国大学(现托木斯克国立大学)。
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,因心肌梗塞与世长辞,卒于彼得堡,享年73岁。
元素周期表、《化学原理》
在门捷列夫编制的周期表中,还留有很多空格,这些空格应由尚未发现的元素来填满。门捷列夫从理论上计算出这些尚未发现的元素的最重要性质,断定它们介于邻近元素的性质之间。例如,在锌与砷之间的两个空格中,他预言这两个未知元素的性质分别为类铝和类硅。就在他预言后的四年,法国化学家布阿勃朗用光谱分析法,从闪锌矿中发现了镓。实验证明,镓的性质非常像铝,也就是门捷列夫预言的类铝。镓的发现,具有重大的意义,它充分说明元素周期律是自然界的一条客观规律;为以后元素的研究,新元素的探索,新物资、新材料的寻找,提供了一个可遵循的规律。元素周期律像重炮一样,在世界上空轰响了。
门捷列夫除了发现元素周期律外,还研究过气体定律、气象学、石油工业、农业化学、无烟火药、度量衡,由于他的辛勤劳动,在这些领域都不同程度地做出了成绩。
恩格斯在《自然辩证法》一书中曾经指出:“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。”