Moszkvában a Szláv Görög Latin Akadémián kezdte taulmányait. 1934-ben Szentpéterváron folytatta tanulmányait, többek között fizikával. Visszatérte után a Szentpétervári Egyetem kémiaprofesszora. Később a Marburgi Egyetemen tanult Németországban. 1755-ben megalapítja a Moszkvai Állami Egyetemet, amelyet később róla neveznek el. A természettudományok csaknem minden ágát művelte: fizikai, kémiai, asztronómiai, geológiai, geofizikai vizsgálatai egyaránt úttörő jelentőségűek. Az anyagmegmaradás törvényének kísérleti igazolója, atmoszférikus és elektromosságtani kutatásai is jelentősek. Fontos momentum, hogy a hőmérséklet szerepét helyesen látja meg. Ő vezeti be a fizikai kémia elnevezést is. Művészeti tevékenysége elismeréséül a Művészeti Akadémia tagjai közé is beválasztották.