布特列洛夫 1828 年 8 月生于喀山省奇斯波爾城，十六歲中學(xué)畢業(yè)入喀山大學(xué)數(shù)理系自然科讀書(shū)，因年幼，作為旁聽(tīng)生，一年級(jí)讀了兩年。他在大學(xué)初期喜歡生物學(xué)，后來(lái)受到克拉烏斯和齊寧的影響終于獻(xiàn)身于化學(xué)。1849 年大學(xué)畢業(yè)后留校工作， 1851 年獲得碩士學(xué)位，論文題目為《論有機(jī)化合物的氧化反應(yīng)》， 1854 年獲得博士學(xué)位，論文題目為《論香精油》。1868 年任彼得堡大學(xué)教授， 1871 年為科學(xué)院兼任教授， 1874 年常任教授。

1861 年，他在德國(guó)自然科學(xué)代表大會(huì)上作了《論物質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)》的報(bào)告，提出了化學(xué)結(jié)構(gòu)的概念以及原子間相互影響的觀點(diǎn)。1859 年，發(fā)現(xiàn)甲醛的聚合物。1861 年將三聚甲醛在石灰水的作用下起聚合作用而生成糖類(lèi)物質(zhì)，當(dāng)時(shí)叫聚甲醛糖。用人工合成獲得可以食用的碳水化合物，是現(xiàn)代科學(xué)領(lǐng)域中的一重大課題。