Николай Николаевич Бекетов родился 1(13) января 1827 г. в семье морского офицера.

В 1844 г. он поступил в Петербургский университет, но с третьего курса перешел в Казанский университет, где стал учеником знаменитого российского химика-органика Н.Н. Зинина. Казалось бы, и Бекетов должен был пойти по стопам учителя и изучать органические вещества, но случилось иначе - молодой Бекетов заинтересовался физической химией, в то время еще только зарождавшейся областью химической науки.

После окончания университета Бекетов возвратился в Петербург, где в химической лаборатории Зинина в Медико-хирургической академии выполнил магистерскую диссертационную работу. Эта работа положила начало широкой программе физико-химических исследований. В 1855 г. Н. Н. Бекетов переезжает в Харьков и становится профессором Харьковского университета. После заграничной командировки в 1858-1859 гг., когда Бекетов побывал во многих европейских странах и слушал лекции выдающихся химиков Ф.Вёлера, Р.Бунзена, А.Сент-Клер-Девилля и др., он пришел к выводу, что "быстрое развитие науки и ее практических применений требует того, чтобы преподавание в университете и изучение химии шли рука об руку с самостоятельными исследованиями".

Бекетов довольно быстро добился открытия в Харьковском университете первого в России физико-химического отделения. На этом отделении он не только читал студентам курс физической химии, но и руководил практическими занятиями по определению плотности паров и молекулярной массы веществ, изучению спектров и т.д. В 1886 г. Бекетов издал свой учебник по физической химии.

Позднее по его инициативе при Харьковском университете было создано Общество опытных наук с физико-химической секцией, где проводились исследования и читались научные доклады. Научная деятельность Бекетова продолжалась 58 лет, и все это время было посвящено им физической химии.

Умер Бекетов в 1911 году.