Znanstvenik je autor temeljnih istraživanja iz fizike, kemije, meteorologije, mjeriteljstva, ekonomije, temeljnih radova o poljoprivredi, zrakoplovstvu, javnom obrazovanju, kemijskoj tehnologiji i drugih djela vezanih za potrebe proizvodnih snaga Rusije.
U 1854-1856. Istraživao je fenomen izomorfizma, opisujući odnos kemijskog sastava spojeva i njihovog kristalnog oblika, kao i ovisnost elementarnih svojstava o vrijednosti atomskog volumena.
1860. godine, znanstvenik je otkrio kritičnu temperaturu ili temperaturu apsolutnog vrenja tekućine.
Dmitrij Mendeleev autor je prvog ruskog udžbenika Organska kemija 1861. godine.
1859. godine dizajnirao je uređaj za određivanje gustoće tekućine - piknometra.
Promotivni video:
D Mendeleev je istraživao plinove i 1874. pronašao opću jednadžbu stanja za idealan plin.
Znanstvenik je 1877. iznio hipotezu o podrijetlu teških metala iz karbida nafte. Danas ga većina znanstvenika ne prihvaća. D. Mendeleev je predložio princip frakcijske destilacije u rafiniranju nafte.
Godine 1880. iznio je ideju podzemne gasifikacije ugljena.
Radio je na kemikalizaciji poljoprivrede, promicao upotrebu mineralnih gnojiva i navodnjavanje zemlje.
U 1890-1892. Znanstvenik je zajedno s I Cheltsov sudjelovao u laboratorijskom razvoju praha bez dima.
Autor je niza radova o metrologiji, predložio je najpreciznije tehnike vaganja, razvio najbolji dizajn rampe i trupa, stvorio točnu teoriju vaga.
U nekim je godinama interes Dmitrija Mendeleeva bio blizu mineralogije. A sada se njegova zbirka minerala pažljivo čuva u muzeju Odjela za mineralogiju Sveučilišta u Sankt Peterburgu. Sa stola je najbolji izložak iz kvarcne vitrine sa stolom. Crtež Druse smjestio ga je u prvo izdanje Opće kemije 1903. godine.
Dok je još bio student, Dmitrij Mendeleev radio je radove na izomorfizmu minerala.
Put Dmitrija Mendeleeva u znanosti počeo je promatranjem procesa izrade stakla. Možda je ta činjenica igrala presudnu ulogu u izboru, jer doista, ova je tema izravno povezana s kemijom silikata i prirodno dolazi u kontakt s njegovim istraživanjima u jednom ili drugom obliku.
Tokom proučavanja stakla, Dmitrij Mendeleev bio je u stanju da bolje razumije prirodu silicijskih spojeva i po ovoj tvari mogao je razaznati važne karakteristike kemijskog spoja općenito.
Dmitrij Mendeleev posvetio je oko 30 svojih radova temama silikatne kemije, izrađivanju stakla i stanju stakla.