Dimitri İvanoviç Mendeleyyev, kiril alfabesiyle: Дми́трий Ива́нович Менделе́ев (Dmitriy İvanoviç Mendelyeyev)(d. 8 Şubat 1834 Tobalska - ö. 2 Şubat 1907 St. Petersburg), Rus bilimadamı.
Ailesinin 17 çocuğundan en küçüğü olan Mendeleyev'in büyük babası Sibirya'nın ilk gazetesini çıkarıyordu; babası ise bir lise müdürüydü. Mendeleyev, ilköğretimini sürgünde yaptı; babası ölünce annesi ona daha iyi öğrenim koşulları sağlamak amacıyla batıya göçtü.
Mendeleyev, St. Petersburg (Leningrad) Üniversitesi'nde kendini tanıttı ve doktorasını ilginç bir konu olan "alkol ve suyun birleşmesi" tezi üzerinde yaptı. Fransa ve Almanya'daki incelemeleri, ona, 1858 Karlsruhe Kimya Konferansına katılma olanağını sağladı. Bu konferansta Avogadro Hipotezi üzerinde ateşli tartışmalar yapılmıştı. Daha sonra, ilk petrol kuyusunu görmek için Pennsylvania'daki petrol bölgelerini gezdi. Rusya'ya döndükten sonra yeni bir ticari damıtma yöntemi geliştirdi.
Daha 32 yaşında iken St. Petersburg Üniversitesi'nde kimya profesörü oldu. Düzenlilikleri araştırmak için, elementleri özeliklerine göre sıraladı. Böylece kimyacıların sessiz bilgisayarı olan periyodik cetveli elde etti. Bu cetvelden yola çıkarak o zaman henüz bilinmeyen bazı elementlerin bulunacağını ve onların bazı özeliklerini öngördü.
Varlığını bildirdiği elementlerden bazıları birkaç yıl sonra bulununca periyodik tablonun önemi anlaşıldı ve Mendeleyev, büyük bir bilgin olarak tanındı.
Periyodik tablo, Mendeleyev'in mükemmel yorumculuğu ve üretici zekasının çarpıcı bir ürünüdür. Mendeleyev'in 25 büyük kitaptan oluşan diğer çalışmaları da oldukça ilginçtir. O'nun izomorfizm hakkındaki bilgileri organize etmesi, jeokimyanın gelişmesini sağlamıştır. Ayrıca, kritik kaynama noktasını bulup, çözeltilerin hidrat teorisini geliştirmesi onun büyük bir fizikokimyacı olarak anılmasına sebep olmuştur. Mendeleyev, 70 kadar akademi ve ilim topluluğunun üyesi idi. Kendi deyimiyle onun birinci hizmeti ilmi araştırmaları, ikincisi ise öğretmenlikti.
Bu yorulmaz deneyci ve öğretmen, toplumsal konularla da ilgiliydi. Hükümetin işlerine karışmaması için, verilen emri dinlemektense profesörlükten istifa etmeyi uygun buldu. Liberal düşünceleri destekliyor, saçlarını kestirmeyi reddediyor ve Çar'ın isteklerine karşı koyuyordu. Buna karşın "Ağırlıklar ve Ölçüler Bürosu" müdürlüğüne atandı. Mendeleyev, ilk periyodik cetveli bastırdığı zaman henüz 63 element biliniyordu. Ölümünden bir yıl sonra bilinen element sayısı 86 ya çıkmıştı. Bu hızlı artış, kimyanın en önemli genellemesi olan periyodik cetvel yoluyla sağlanmıştır.
1955 yılında Glenn Seaborg başkanlığındaki ABD'li fizikçiler tarafından sentezlenen 101 atom numaralı elemente, Dimitri Mendeleyev onuruna "mendelevyum" adı verilmiştir.