Mendeleyev, devlet bursuyla finanse edilen iki yıllık bir eğitim için Heidelberg Üniversitesi'ne gitti. O dönemde, Robert Bunsen, Emil Erlenmeyer ve August Kekulé gibi üniversitenin önde gelen kimyagerleriyle çalışmak yerine kendi dairesinde laboratuvarını kurdu.