1834年2月8日,门捷列夫生于俄国贫寒的中学教员家庭。他天资聪颖,勤奋好学,少年时父亲去世,由母亲抚养,母亲希望日后他能成为一个对社会有用之才。1855年,门捷列夫毕业于彼得堡师范学院,当过中学化学教师。1859年至1861年在德国海德大学进修,在那里,门捷列夫结识了一大批著名的化学家,有德国的,还有法国、意大利的。他们有关区别原子量与分子量的主张对门捷列夫产生了重大影响。回国后,他在著名的彼得堡大学任教,博学多才的他,讲授的课程妙趣横生,深受学生喜爱。不久他就成为彼得堡大学首屈一指的化学教授。与此同时,他还在研读前人的科学论著,搜集了大量的科学文献资料。