门捷列夫是俄国杰出的化学家。他最伟大的贡献就是揭示了元素周期律，可是，他还有点“不务正业”——冒着危险观测了日食。
1834年2月8日，德米特利·伊万诺维奇·门捷列夫生于西伯利亚西部的托博尔斯克小城。他在家里14个孩子中最小，如果连死去的孩子算上，他则是第17个孩子。他父亲早年毕业于彼得堡中央师范学院，曾先后担任过两个中学的校长，后因同情革命者，才被调任托博尔斯克中学校长。就在他刚刚出世后不久，父亲便因双目失明而被迫退休了。他的母亲是一位勤劳能干的妇女。父亲退休后，微薄的退休金难以维持这个大家庭的生活，母亲只好从自己哥哥手上接管了一个破旧不堪的小型玻璃厂，苦苦地维持着全家的生活。母亲的刚强和干练给了门捷列夫巨大影响。
1841年，门捷列夫同他的小哥哥一起入托博尔斯克中学学习，尽管他身体不好，时常生病，但由于他学习刻苦，肯动脑筋，所以成绩一直很好。就在门捷列夫上中学时，一连串的不幸又降临到他家。1847年，父亲和大姐先后病故，一年以后，玻璃工厂遭火灾化为灰烬。哥哥们外出谋生，姐姐们也先后嫁人，母亲身边只剩下了他和一个尚未出嫁的小姐姐。
1849年，门捷列夫以优异的成绩中学毕业。为了能让小儿子进入著名的莫斯科大学深造，母亲毅然变卖了全部家产，带着门捷列夫和小姐姐跋涉数千里来到了莫斯科。
但是，莫斯科大学拒收这个不属于自己学区的学生。于是，母亲便只得带他们到彼得堡，但彼得堡大学同样不收这个外省的中学生。后来，在父亲的一些老朋友的帮助下，门捷列夫才在父亲的母校彼得堡中央师范学院报上了名，并考入了这所大学的自然科学系。
门捷列夫刚刚进入大学时，由于中学是在落后的小地方读的，基础不好，所以第一学期的成绩仅名列全班28人中的第25名——倒数第4。但他毫不气馁，奋起直追，毕业时跃居全班第一，荣获金质奖章。
就在入学的那年秋天，门捷列夫的母亲去世了，一年半以后，他的小姐姐也病故了。门捷列大在彼得堡变得举目无亲，只得靠少得可怜的奖学金来买必要的书籍用品。但他始终牢记着母亲的临终遗言：“不要欺骗自己，要辛勤劳动，不懈地寻求科学的真理。”
由于生活清苦和过于用功，门捷列夫在读大学三年级时身体便累垮了，他不得不住进医院。他偷偷把书本纸笔带进了病房，一天也没有停止过学习。医生和护士被他不屈的意志和罕见的热情所感动，最后决定让他带病复课。
1855年5月，门捷列夫以第一名的成绩毕业于彼得堡中央师范学院，被派往边远的辛菲罗波尔，后又去敖德萨任中学教师。在任教不到一年的时间里，他完成了自己的硕士论文《论比容》。1856年，门捷列夫通过了硕士学位考试。1857年，他就任彼得堡大学副教授，年仅23岁。1859年，门捷列夫获准到普鲁士等国进行深造。
门捷列夫生活十分简朴，衣着常落后别人一二十年，但他毫不在意，他说：“我的心思在周期表上，而不在衣着上。”
1890年3月，为支持反对沙皇专制统治的学生运动，门捷列夫愤然向沙皇教育部辞去了大学教授的职位。离开工作过30多年的大学，这虽然是十分沉痛的事情，但为了维护正义，他“没有感到痛苦”，也没有消沉下去。其实，早在1861年底彼得堡大学的学生集会遭到破坏时，门捷列夫就写道：“万恶的时代，卑鄙的时代——除了青年以外，一切都委靡不振。”对沙皇当局表示强烈不满。并且说，“我很镇静，让他们来抓吧。”
门捷列夫的献身科学的痴迷精神也是他人格的写照。1887年，为了研究日食和气象，他自费建造了气球，设计坐两人，但充气不够，仅能坐一人。在这种情况下，此时已53岁的他，不顾朋友的劝阻，毅然冒险跨进气球吊篮里，独自飞上天空。当操纵器失灵，随时有从高空中坠落的危险时，他沉着、勇敢，爬到气球壳上，在飞行中排除了故障，最后成功地观测了日食。飞行完毕，欢迎的人群要抬着他走，他谢绝了。
这件事深深地感动了他的朋友们。为此，法国气象航空科学院还向门捷列夫颁发了荣誉奖状，以表彰他在“飞行上所表现的勇敢精神”。
门捷列夫年近七旬时，还准备领导北极探险，开辟北方海路，后因沙皇政府不予支持，探险未能进行。临终前3个星期，他还参加讨论了乘飞艇到北极探险的计划。
门捷列夫工作也非常勤奋，研究科学终身不懈。他发表过的科学著作有500多种——其中包括篇幅达数千页的巨著，他的藏书有1．6万册，卡片有1万多张，身后遗稿多达431篇。1869—1871年写成《化学原理》时，几乎整整有两个月未离开书房。到了晚年，门捷列夫常常生病，视力衰退到半盲，双手颤抖不能写字，但仍口授由秘书笔录编写自传，整理自己的著作。即使年至七旬双目失明，他仍坚持从清早就开始工作，一口气写到下午五点半，晚饭后又接着写。
1907年年初，他的一个姐姐来看望这个面色苍白、头发稀疏的小兄弟，难过地说：“你需要休息，你这一辈子工作得够多了！”门捷列夫回答：“对于我来说，最好的休息就是工作！”
门捷列夫真的工作到最后一天。1907年1月20日清晨，人们在他的书桌前发现他已经与世长辞——桌上还放着一本没有写完的书，手中还握着笔……