Dymitr Mendelejew urodził się w 1834 roku w Tobolsku na Syberii jako ostatnie, siedemnaste dziecko Iwana Pawłowicza i Marii Dmitrejewny Mendelejewów. Ojciec jego był nauczycielem literatury, a matka pochodziła z rodu kupieckiego i była właścicielką pobliskiej huty szkła. W Tobolsku wielu było wówczas zesłańców. Jeden z nich, dekabrysta, ożenił się z siostrą Dymitra. Już więc od wczesnej młodości przyszły twórca układu okresowego pierwiastków chemicznych nabrał poglądów liberalnych. Gimnazjum w rodzinnym mieście ukończył Mendelejew już mając 15 lat. W 1850 roku wstąpił na wydział matematyczno-fizyczny Głównego Instytutu Pedagogicznego w Petersburgu. Był świetnym studentem, ale nabawił się gruźlicy, tak że lekarze dawali mu tylko pół roku życia. Jednak przeżył, a pomógł w tym wyjazd do cieplejszego klimatu, na Krym. Tam, w gimnazjum w Symferopolu, miał rozpocząć swą karierę pedagogiczną, jednak ze względu na trwającą wojnę krymską musiał wracać na północ. W 1856 roku Mendelejew obronił rozprawę na temat związków krzemu i uzyskał prawo wykładania na uniwersytecie w Petersburgu. Spędził potem dwa lata we Francji i Niemczech, gdzie zetknął się z wybitnymi uczonymi. Wielkiego odkrycia układu okresowego pierwiastków Mendelejew dokonał na początku marca 1869 roku, gdy kolejny raz próbował układać "pasjansa" kartami, na których wypisał ciężary atomowe i inne właściwości znanych wówczas 63 pierwiastków. Zdobył się przy tym na śmiały krok, ogłaszając, że psujące schemat trzy nieregularności znikają, jeśli w istniejącym układzie pozostawi się trzy wolne miejsca, w których powinny się znaleźć nie odkryte jeszcze pierwiastki. Potwierdzenie hipotezy Mendelejewa przyniosło mu wielką sławę, a układ okresowy stał się podstawą chemii. W 1876 roku został wybrany członkiem korespondentem Akademii Nauk w Petersburgu, ale kilka lat później przepadł w wyborach członków rzeczywistych, ze względu na zbyt liberalne poglądy. Te poglądy przyczyniły się do zakończenia jego kariery uniwersyteckiej.