Ο Ντμίτρι Ιβάνοβιτς Μεντελέγιεφ άφησε την τελευταία του πνοή στις 2 Φλεβάρη του 1907, καθώς άρρωστος από γρίπη άκουγε τη γυναίκα του Αννα Ποπόβα να του διαβάζει ένα από τα αγαπημένα του βιβλία, το «Ταξίδι στο Βόρειο Πόλο» του Ιουλίου Βερν. Η ζωή του, ένα διαρκές ταξίδι προς την επιστημονική γνώση, χωρίς όμως να μένει αδιάφορος και για τις κοινωνικές εξελίξεις της εποχής του.

Ο Ντμίτρι Μεντελέγιεφ γεννήθηκε στις 8 Φλεβάρη του 1834 κοντά στο Τομπόλσκ της Σιβηρίας, δέκατο τέταρτο παιδί μιας - προσωρινά - εύπορης οικογένειας. Μετά το θάνατο του πατέρα του και την καταστροφή από πυρκαγιά της υαλουργίας που είχε η μητέρα του, η Μαρία Ντμίτριεβνα Κορνίλιεβα, ο γιος της Ντμίτρι και η αδερφή του Ελίζαμπεθ μετακόμισαν στην Πετρούπολη. Λίγο μετά την εισαγωγή του στο Παιδαγωγικό Ινστιτούτο της πόλης, πέθανε η μητέρα του, ο άνθρωπος που τον είχε κατευθύνει να αναζητά την επιστημονική αλήθεια «να αποφεύγει τις ψευδαισθήσεις, να επιμένει στη δουλειά και όχι στα λόγια». Ο Ντμίτρι συνέχισε με ενθουσιασμό τις σπουδές του, ως το τρίτο έτος, όταν αρρώστησε από φυματίωση. Οι γιατροί δεν του έδιναν πάνω από δύο χρόνια ζωής, εκτός κι αν μετακόμιζε προς ηπιότερα κλίματα, πράγμα που έκανε, πηγαίνοντας στην Κριμαία, όπου έγινε καθηγητής σε γυμνάσιο της Συμφερόπολης.

Το 1857 επέστρεψε στην Πετρούπολη με την υγεία του αποκαταστημένη πλήρως και ρίχτηκε με πάθος στην έρευνα. Μελέτησε και δημοσίευσε εργασίες για τη φασματοσκοπία και τη συμπεριφορά των υγρών σε τριχοειδή αγγεία. Μελέτησε ακόμα τη σύνθεση των πετρελαιοφόρων στρωμάτων και συνέβαλε στη δημιουργία του πρώτου διυλιστηρίου στη Ρωσία. Σημαντική συνεισφορά είχε και στη μελέτη της διαστολής των αερίων, ανακαλύπτοντας μία σχέση ανάλογη με αυτή που περιγράφει ο νόμος Γκέι-Λουσάκ. Εφηύρε ένα είδος άκαπνης πυρίτιδας, βασισμένη στη νιτροκυτταρίνη και συνέβαλε στην εισαγωγή του μετρικού συστήματος στη ρωσική αυτοκρατορία.

Το 1863 έγινε καθηγητής Χημείας στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο και το Πανεπιστήμιο της Πετρούπολης, αλλά την πρώτη μεγάλη αναγνώριση της προσφοράς του τη βρήκε με τη μελέτη του για τα διαλύματα αλκοόλης σε νερό, που χρησιμοποιήθηκε μεταξύ άλλων και για την προτυποποίηση της παραγωγής βότκας. Στην οκταετία που ακολούθησε βοήθησε να μετατραπεί η Πετρούπολη σε διεθνώς αναγνωρισμένο κέντρο έρευνας στην επιστήμη της Χημείας. Το 1882 παντρεύτηκε τη δεύτερη γυναίκα του, αλλά κατά τη ρωσική ορθόδοξη εκκλησία ήταν δίγαμος, αφού δεν είχαν περάσει 7 χρόνια από το χωρισμό από την πρώτη του σύζυγο. Αυτό είχε ως συνέπεια, παρά τη διεθνή φήμη του, να μη γίνει δεκτός στη Ρωσική Ακαδημία Επιστημών.

Στον Μεντελέγιεφ άρεσε να διδάσκει όχι μόνο στο πανεπιστήμιο, αλλά οπουδήποτε κι αν βρισκόταν. Υπάρχουν πολλές καταγραφές ότι στις διαδρομές με τρένο ταξίδευε πάντα στην τρίτη θέση, για να είναι μαζί με τους μουζίκους και να προσπαθεί να τους εξηγήσει εφαρμογές που θα μπορούσαν να έχουν οι ανακαλύψεις του στην αγροτική παραγωγή της Ρωσίας. Οι φτωχοί αγρότες τού ανταπέδιδαν αυτό το ενδιαφέρον και συγκεντρώνονταν γύρω του για να συζητήσουν μαζί του.

Ο Μεντελέγιεφ δεν έκρυβε τις πολιτικές προεκτάσεις των φιλοσοφικών του απόψεων: «Ρόλος της επιστήμης είναι να ανακαλύψει την ύπαρξη μιας γενικής τάξης (νόμων) στη φύση και να βρει τις αιτίες που διέπουν αυτή την τάξη. Και αυτό έχει εξίσου εφαρμογή και στις σχέσεις μεταξύ των ανθρώπων, κοινωνικές, πολιτικές και στο σύμπαν στο σύνολό του», έλεγε ο Ντμίτρι Μεντελέγιεφ. Οι αντιλήψεις αυτές και το γεγονός ότι δεν έπαυε να κατακρίνει την τσαρική καταπίεση, τον οδήγησε το 1890 να παραιτηθεί από το Πανεπιστήμιο της Πετρούπολης. Η παραίτησή του είχε ως αφορμή την άρνηση του υπουργού Παιδείας να δεχτεί τα αιτήματα φοιτητών που του μετέφερε ο Μεντελέγιεφ και την προτροπή του προς αυτόν να ασχολείται μόνο με τη διδασκαλία και να μην ανακατεύεται με τους φοιτητές και την πολιτική. Μάλιστα, η τελευταία διάλεξη του Μεντελέγιεφ στο πανεπιστήμιο διακόπηκε από την αστυνομία, που φοβόταν ότι ίσως τους καλούσε σε εξέγερση.

Θέλοντας να βοηθήσει την ανάπτυξη της χημείας στη χώρα του, ο Μεντελέγιεφ ασχολήθηκε την τριετία 1868-1870 με τη συγγραφή του εγχειριδίου: «Αρχές της Χημείας». Ηταν κατά τη διάρκεια της συγγραφής αυτού του έργου που καταστάλαξε μέσα του όλη η γνώση που είχε αποκτήσει, με αποτέλεσμα να εμπνευστεί τον Περιοδικό Πίνακα των στοιχείων. Οπως συμβαίνει σχεδόν πάντα σε αυτές τις περιπτώσεις, είναι η ίδια η κοινωνική εξέλιξη που επιβάλλει την εμφάνιση των μεγάλων προσωπικοτήτων, χωρίς αυτό να μειώνει την ειδική αξία τους. Την περίοδο 1864-1865, δύο άλλοι χημικοί, ο Τζον Νιούλαντς και ο Λόταρ Μέγερ, είχαν προσπαθήσει να κατασκευάσουν κάτι ανάλογο με τον Περιοδικό Πίνακα των στοιχείων, χωρίς όμως ιδιαίτερη επιτυχία. Ο Μεντελέγιεφ, που δε γνώριζε τις προσπάθειες αυτών των συναδέλφων του, όχι μόνο κατάφερε να βάλει σε τάξη τα περιορισμένα δεδομένα που υπήρχαν την εποχή εκείνη για τα χημικά στοιχεία και μέσα από την τάξη αυτή να αναδείξει τους νόμους που διέπουν τις φυσικές και χημικές ιδιότητες των στοιχείων, αλλά και να προβλέψει στη βάση των νόμων αυτών την ανακάλυψη νέων στοιχείων και των ιδιοτήτων τους, με εξαιρετική ακρίβεια.

Στις 6 Μάρτη 1869, ο Μεντελέγιεφ παρουσίασε στη Ρωσική Ενωση Χημικών το έργο του «Η εξάρτηση ανάμεσα στις ιδιότητες και τα ατομικά βάρη των στοιχείων». Σ' αυτό περιλαμβανόταν και ο πρώτος Περιοδικός Πίνακας των στοιχείων, που είχε κενές θέσεις για τα στοιχεία που ο Μεντελέγιεφ ήταν βέβαιος ότι θα ανακαλυφθούν, τα ατομικά βάρη και τις ιδιότητές τους. Πολλοί θεώρησαν τις κενές θέσεις απαράδεκτες ή υπερβολικές και απέρριψαν την εργασία του Μεντελέγιεφ. Στα χρόνια έως το θάνατο του Μεντελέγιεφ τρία από τα στοιχεία που είχε προβλέψει (Γάλλιο, Γερμάνιο και Σκάνδιο) ανακαλύφθηκαν από άλλους χημικούς, μην αφήνοντας κανένα περιθώριο για την αλήθεια της ανακάλυψής του. Αργότερα ανακαλύφθηκαν και ολόκληρες σειρές στοιχείων (ακτινίδες) που είχε προβλέψει ο μεγάλος επιστήμονας.