kimyasal elementler arasında atom ağırlıklarına dayalı olan temel bir bağlantı bulduğunu keşfederek periyodik cetvel' i yapmıştır.
periyodik cetvel' de ki boşlukların henüz keşfedilmemiş elementler olduğunu iddia etmiş, zamanında bu iddiası kabul görmemiş olsa da galyum elementinin keşfi ile mendeleyev' in bulduğu periyodik cetvel kuşkuya yer bırakmayacak şekilde herkes tarafından kabul görmüştür.
1955 yılında adı mendelevium elementine verilerek ölümsüzleştirilmiştir.