Ivanovci-ban született. 1878-tól tanult a pétervári egyetemen, Butlerovnál és Mengyelejevnél. 1882-től asszisztens, 1886-1907 között professzor volt ugyanitt. 1908-15 között a kereskedelmi és ipari miniszter helyetteseként tevékenykedett. 1916-18-ban a pétervári Technológiai Intézet professzoraként, 1919-22 között a dnyepropetrovszki Vegyi és Energetikai Intézet igazgatójaként működött. Részt vett az ukrán vegyipar I. világháború utáni helyreállításában. Egyik megalapítója volt az oldatok és elegyek fizikai kémiájának, munkásságával hozzájárult a desztilláció elméletének megalapozásához. Törvényei, amelyeket 1884-es magiszteri disszertációjában fogalmazott meg, a folyadékelegyek és velük egyensúlyban lévő telített gőzeik között állapítanak meg termodinamikai összefüggéseket, ezek a desztilláció elméleti alapjai. Doktori disszertációjának témája 1885-ben a kontakt (szilárd testek felszínén zajló) folyamatok szerepe volt a disszociációs, bomlási jelenségeknél. Ebben vezette be az aktív felszín fogalmát, ennek nagy jelentősége volt a heterogén katalízis elméletében (amelynél a katalizátor és a reagáló anyagok halmazállapota más), és a kémiai kinetikában. Foglalkozott a reakció-kinetika és a katalízis kérdéseivel is. Tanulmányozta az égéshő és a szerves vegyületek létrejöttének kapcsolatait. Alkotott a kémia technológia terén is. 1922-től az orosz Fizikai Kémiai Társaság elnöke volt, 1923-ban a szovjet tudományos akadémia tagja lett. Leningrádban halt meg 1929. január 6-án.