В 1861 году Менделеев возвратился на родину. В то время в Петербурге происходили студенческие волнения. Царское правительство отвечало ожесточенными преследованиями студентов. В октябре 1861 года Менделеев занес в свой дневник запись о разгоне студенческой демонстрации: «Тут произошла сцена, которой тягостнее я не видел, разве что припомнить впечатление обозов раненых, которых везли из Севастополя. Выводят студентов, окруженных огромным количеством солдат, так что студентов и не видать — они идут в середине каре. Стоящие вблизи студенты прощай кричат, машут платками. Те отвечают тем же. В это время, о срам и мерзость, ведь и с преступниками позволено прощаться — наскакивает сперва один взвод, потом другой взвод жандармов, топчет, давит, рубит, окружает. Это дело двух секунд. 3 или 4 раненых. Недоставало крови — теперь она на них лежит пятном, которого не смоют». В этот же период Менделеев встречался с Чернышевским. По-видимому, эти встречи произвели на него сильное впечатление.
В 1861 году Менделеев приступил к чтению университетского курса органической химии. Началась долгая педагогическая деятельность ученого, принесшая замечательные плоды и давшая науке десятки крупных исследователей, пробудившая к активной творческой жизни талантливых представителей учащейся молодежи. Многие из студентов того времени в своих воспоминаниях возвращались к впечатлению, которое производил Менделеев на университетской кафедре. Они вспоминали, как перед ними появлялась мощная, слегка сутуловатая фигура ученого с длинными вьющимися волосами, они писали о его низком сильном голосе, вспоминали живость и образность его речи и широкое привлечение материалов, относящихся к механике, физике, астрономии, метеорологии, геологии, физиологии, агрономии и технологии при изложении химических проблем.
Один из учеников Менделеева В. А. Яковлев писал о своих впечатлениях от лекции Менделеева, правда, относившихся к значительно более позднему времени — к концу 80-х годов: «Речь течет дальше и дальше. Вы уже привыкли к ней. Вы способны оценить ее русскую меткость, способность вырубать сравнения, как топором, оставить в мало-мальски внимательной памяти следы на всю жизнь. Еще немного — и вы, вникая в трудный иногда для неподготовленного ума путь доводов, все более и более поражаетесь глубиной и богатством содержания читаемой вам лекции». Яковлев говорит о фигуре Менделеева: «В ней хорошо все: и этот лоб мыслителя, и сосредоточенно сдвинутые брови, и львиная грива падающей на плечи шевелюры, и извивающаяся при покачивании головой борода. И когда этот титан в сумрачной аудитории, с окнами, затененными липами университетского сада, освещенный красноватым пламенем какой-нибудь стронциевой соли, говорит вам о мостах знания, прокладываемых через бездну неизвестного, о спектральном анализе, разлагающем свет, доносящийся с далеких светил, быть может уже потухших за эти сотни лет, что этот луч несется к Земле, — невольно нервный холодок пробегает по вашей спине от сознания мощи человеческого разума…»
