Szovjet fizikus
1897-ben az ogyesszai egyetemen kezdte meg tanulmányait, innen azonban politikai tevékenysége miatt eltávolították. A Strassburg-i egyetemen folytatta tanulmányait, itt ismerkedett meg N. D. Papalekszivel, akivel haláláig szoros együttműködésben dolgozott. 1914-ben visszatért Oroszországba, ahol több tudományos pozíciót töltött be. 1925-ben a moszkvai egyetem professzora, 1929-ben a Szovjet Tudományos Akadémia tagja lett. Legfontosabb eredményeit az optika, az elektromágneses hullámok területén érte el. 1928-ban G.S. Landsberggel együtt felfedezte a fotonok inelasztikus szóródását kristályokban. A jelenséget velük egy időben C. V. Raman is észlelte folyadékokban, de eredményét előbb publikálta, a jelenség ma Raman-szórás néven ismert. Mandelstamnak és Papalekszinek a nemlineáris rendszerekre vonatkozóan közösen végzett munkája alapozta meg az ún. rádiógeodéziát.