8 февраля 1834 года в Тобольске в семье Ивана Менделеева, который был директором гимназии и училища Тобольского округа, появился на свет Дмитрий Иванович Менделеев. В этой семье было аж 17 детей, и Дмитрий был самым младшим из них, занимая 17-ое место в семейной иерархии. Удивительно, что восемь из его братьев и сестер умерли еще в младенчестве.
Семейная история Менделеевых необычайно интересна. Важно отметить, что ранее не существовало никакой династии Менделеевых в Тобольске. Фактически, история фамилии Менделеев начинается с Ивана Менделеева, отца известного химика, которого можно было бы точнее назвать Иваном Соколовым.
Он родился в небольшом селе Тверской губернии, где его отцом был священник Павел Максимович Соколов. В то время, среди духовенства, было распространено изменение фамилий после окончания семинарии. Из четверых сыновей Павла, Тимофей остался Соколовым, Александр принял фамилию Тихомандрицкого, Василий выбрал Покровский по имени места, где отец служил, а Иван взял фамилию Менделеевых, которая просто была близкой по соседству с его родным селом.
После завершения семинарии Иван Менделеев продолжил свое образование в Главном педагогическом институте в Санкт-Петербурге. Его успешное обучение завершилось с отличием, и в 1807 году ему предложили педагогическую должность в Тобольской гимназии. Там, в 1809 году, он вступил в брак с Марией Корнильевой. Эта необыкновенная женщина была частью старой сибирской купеческой династии, которая была известной своими меценатскими и просветительскими инициативами.
В тот год, когда Дмитрий родился, его отец Иван Павлович потерял зрение из-за развившейся катаракты. После успешной операции, хоть и вернулось зрение, но не полностью, и Иван Павлович вышел на пенсию. Когда Дмитрию было всего 13 лет, его отец скончался, оставив семью без надежды на достойное существование.
В это непростое время его мать, Мария Дмитриевна, приняла решение выйти на работу, что было далеко не обыденным выбором для матери 17 детей в середине XIX века. Семья Менделеевых перебралась в село Аремзянское, где находилась небольшая стекольная фабрика, принадлежащая брату Марии по имени Василий, который жил в Москве. Мария Дмитриевна взяла на себя управление фабрикой, и благодаря ее решимости и умению семья была спасена от бедности.