Александр Михайлович Бутлеров родился в сентябре 1828 года в городе Чистополе бывшей Казанской губернии. В 1844 году он поступил в Казанский университет. К занятиям химией Бутлерова привлек Николай Николаевич Зинин, который читал курс органической химии и под руководством которого проводились практические занятия в лаборатории. Вскоре Зинин переехал в Петербург, а начинающий ученый остался без руководителя.

Русский химик-органик Владимир Васильевич Марковников писал, что "в течение целых десяти лет Бутлеров на первых порах был предоставлен самому себе в самом восточном университете, вдали от оживляющих сношений с другими учеными". Видимо, полная свобода и отсутствие подавляющего влияния авторитетов создали благоприятные условия для формирования будущего талантливого химика. Результаты не заставили себя долго ждать.

В 1851 году Бутлеров защитил в Казанском университете магистерскую диссертацию "Об окислении органических соединений", а в 1854 году уже в Московском университете - докторскую диссертацию "Об эфирных маслах". Спустя четыре года молодой Бутлеров выступил на заседании Парижского химического общества с докладом "О конституции тел вообще", который был встречен с большим интересом и привлек внимание научной общественности.

В шестидесятых годах XIX столетия Бутлеров работал в химической лаборатории Казанского университета. Эти года были ознаменованы блестящими синтетическими работами ученого. Он получил уротропин C6H12N4 из полимера формальдегида HC(O)H и аммиака NH3, впервые выделил "метиленитан" - сахаристое вещество состава C6H12O6. По словам немецкого химика Эмиля Фишера "Среди всех искусственных сахарообразных продуктов, о которых литература сообщала до 1887 года, только один выдержал проверку временем. Это сахарный сироп, полученный А. М. Бутлеровым".

Колоссальное значение имеет бутлеровская теория химического строения. 19 сентября 1861 года Александр Михайлович выступил на 36-м съезде немецких врачей и естествоиспытателей в городе Шпейер с докладом "О химическом строении вещества". Бутлеров сказал, что "химическая натура сложной частицы определяется натурой элементарных составных частей, количеством их и химическим строением. Каждый химический атом, входящий в состав тела, принимает участие в образовании этого последнего и действует здесь определенным количеством принадлежащей ему химической силы (сродства)".

В 1862/63 учебном году студенты Казанского университета впервые услышали на лекции Александра Михайловича, что "в смысле химического строения может для каждого тела существовать только одна рациональная формула, выражающая это строение. От химического строения зависят реакции, следовательно, зная эту зависимость и, выражая формулой строение, мы выражаем все те превращения, которым вещество может подвергнуться".

Впоследствии материал этих лекций лег в основу книги "Введение к полному изучению органической химии". На основании своей теории химического строения Бутлерову удалось объяснить теоретически и подтвердить экспериментальным путем явление изомерии, а для углеводородов и спиртов - предсказать новые виды изомерии. В 1868 году, по представлению Менделеева, Бутлеров был избран на кафедру органической химии в Петербургском университете, где он работал до 1885 года. Менделеев впоследствии писал: "Александр Михайлович Бутлеров - один из замечательнейших русских ученых. Он русский и по ученому образованию, и по оригинальности своих трудов. Ученик знаменитого академика Зинина, он сделался химиком не в чужих краях, а в Казани…". Спустя шесть лет Бутлеров был избран академиком Петербургской академии наук.

Умер Александр Михайлович в 1868 году, не дожив нескольких дней до своего пятидесятивосьмилетия.