Дмитрий Иванович Менделеев родился 27 января (по юлианскому календарю), или 8 февраля (по григорианскому), 1834 года
в Тобольске, некогда столице Сибири. Его отец работал директором гимназии, а мать, происходившая из знатной сибирской купеческой семьи, владела стекольным заводом к северу от Тобольска. Семья была многодетной (количество братьев и сестер Дмитрия колеблется в посвященной ему литературе от 13 до 16)[56] и считалась одной из самых образованных в этом сибирском городе. В Тобольск ссылали людей по политическим мотивам: воспитателем юного Дмитрия был декабрист, женатый на его старшей сестре.Способности и высокий интеллект мальчика проявились рано, поэтому Дмитрия без проблем приняли в Тобольскую гимназию. В дальнейшем, однако, судьба нанесла тяжелый удар: в 1847 году умер ослепший несколькими годами ранее отец, а вскоре после этого сгорел завод. Мать переехала в Москву с младшими детьми. Менделееву не удалось поступить в местный университет, поскольку для абитуриентов из Сибири в нем не было мест. По некоторым сведениям, юный Дмитрий хотел изучать медицину, но отказался от этой идеи после того, как потерял сознание во время вскрытия.
Мать будущего ученого, Мария Дмитриевна Менделеева, женщина энергичная и отважная, решилась на новый переезд со слабым здоровьем сыном, на этот раз в Санкт-Петербург, один из интеллектуальных центров Европы. Получив стипендию, в 1850 году
Дмитрий был принят в пансион Педагогического института. Несколько недель спустя его мать умерла. Горячо любимый сын внял последним словам матери и следовал им на протяжении всей жизни: «избегать латинского самообольщения, настаивать в труде, а не в словах и терпеливо искать божескую или научную правду»[57] [2].Дмитрий Менделеев посвятил себя исследованию химии и минералогии, и за раннюю публикацию ученого институт наградил его медалью. За этими событиями последовали сокрушительное известие о диагнозе и обнадеживающее заключение Пирогова, разбудившее в Менделееве новую жизненную энергию, подобно возрождению из пепла птицы феникса. Вдобавок к целебной силе этой энергии крайне благотворно сказался на молодом ученом и мягкий климат Крыма.
Вернувшись в Санкт-Петербург, в возрасте всего 22 лет он стал приват-доцентом, начал преподавать химию в университете. В 1859 году
ему удалось получить государственную поддержку, позволившую продолжительное время заниматься исследованиями за границей. Вначале Менделеев посетил Париж, где обучался у Анри Виктора Реньо, открывшего абсолютный минимум температуры около −273 °C и являвшегося членом-корреспондентом Российской академии наук в Санкт-Петербурге. Следующей остановкой в этой образовательной поездке стал, пожалуй, самый известный университетский город Германии Гейдельберг, где работали выдающиеся ученые Густав Кирхгоф и Роберт Бунзен. Оба ученых специализировались на спектроскопии и углубили находящееся еще в зачаточном состоянии знание о том, что если в пламени горелки (спроектированной Бунзеном, названной в его честь и до сих пор встречающейся в каждой лаборатории и на каждом уроке химии) подержать любой элемент, он будет излучать свет определенной длины волны, который можно обнаружить с помощью спектрального анализа. Незадолго до прибытия Менделеева в Гейдельберг с помощью данного метода они обнаружили новый элемент, из-за характерного для него свечения в глубоком красном спектральном диапазоне названный рубидием.Классическое представление античного мира о четырех основных элементах (земле, воде, воздухе и огне) давно считалось вопросом закрытым, не требующим дополнительных рассмотрений. К тому времени было выявлено более пятидесяти элементов, однако ученые, похоже, не могли определить какой-либо принцип их классификации. Ключевым событием в жизни Менделеева оказался первый крупный международный химический конгресс, состоявшийся в Карлсруэ в 1860 году
. Его кульминацией стала проведенная с большим воодушевлением лекция итальянского химика Станислао Канниццаро, который предложил единую систему элементов и химических соединений, основанную на стандартизированном атомном и молекулярном весе. Рядом с Менделеевым в зале сидел немецкий химик Лотар Мейер, следовавший тому же ходу мыслей, что и его русский коллега.