19世纪后半期，俄国自然科学取得了举世瞩目的成就，涌现出一批杰出的科学家，提出元素周期表的化学家门捷列夫就是这些科学家的杰出代表。
1834年2月8日，门捷列夫出生在西伯利亚托博尔斯克市个普通的知识分子家庭。
父亲因患眼疾双目失明，提前退休在家母亲聪明能干，挑起全家生活的重担，并通过科学管理，让一家濒临倒闭的小型玻璃厂起死回生，母亲的刚强干练给小门捷列夫以终身影响。
1841年，门捷列夫进入托博尔斯克中学，在数学和物理方面表现出超常的理解力和记忆力。
1849年，他以优异的成绩中学毕业为让儿子继续深造，母亲变卖全部家产，送他到彼得堡中央师范学院数学物理自然科学系求学。
在大学里，门捷列夫选择化学作为终身事业。
1854年，他写出第一篇化学论文；次年5月，他以第一名的优异成绩大学毕业，并荣膺一枚金质奖章；8月，他在南部小城辛菲罗波尔的一所中学任教，就此开始了其化学研究的学术生涯。
1856年5月，门捷列夫完成硕士论文，通过答辩，获得物理化学硕士学位。
3天后，他又顺利通过任教资格答辩，并被批准任命为彼得堡大学化学教研室的副教授。
1859年初，门捷列夫获准去德国进修两年，1861年回国后，他编写了第一本俄文《有机化学》教科书，并于1865年顺利通过博土论文答辩，取得了博士学位，同年秋，门捷列夫被评为教授。
1868年，门捷列夫在彼得堡大学教授无机化学，因找不到合适的教材，于是决心自己编写一本能够反映现代化学发展水平的教科书。
为了写好这本书，他仔细地研究了当时所发现的63种元素。
一方面，当时还有28种元素尚未发现；另一方面，已发现的63种元素中有11种的原子量测定得很不准确，门捷列夫大胆创造，想出了用卡片排序的好办法。
首先，他把卡片分成三个一组，可结果并不理想，接着他又把卡片排成一横行，还是没有得到理想的结果。
后来，他按照原子量递增的顺序，把所有的元素排成几行，再把各行中性质相似的元素上下相对起来。
他惊喜地看到，元素排成了纵横交错的行列，每一纵行，元素的性质随着原子量的增加从上到下逐渐变化：每一横行，元素性质都随着原子量的增大而呈现出有规律的变化。
门捷列夫非常兴奋，他坚信自己发现了自然界中最伟大的规律，并很快把这个发现发表在《化学年鉴》上。
1875年9月，法国化学家勒科克·德·布瓦博德兰宣布发现了一种原子量为5922，比重为4.7的新元素—镓。
门捷列夫得知后，立刻给他写了封信说：“镓就是我原先预言的类铝，它的原子量约为68，比重约为59-60，请你们再研究研究。”
德·布瓦博德兰于是把镓提纯后再测，果然，镓的比重5.94。
德·布瓦博德兰激动异常对门捷列夫编制的元素周期表更是心悦诚服。
这件事情在科学界引起了强烈的反响。
不久，门捷列夫预言的类硼和类硅被发现，这三种新元素的发现，确立了元素周期表的权威地位，奠定了现代无机化学的基础。
人们为了纪念他的功绩，就把元素周期律和周期表称为门捷列夫元素周期律和门捷列夫元素周期表。
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圣彼得堡与世长辞，终年73岁。