Химик-органик, акад. Петербургской АН (с 1886). Родился в Петербурге, Изучал химию в Гейдельбергском (1853—1854, 1856, под руководством Р. В. Бунзена), Мюнхенском (1855, слушал лекции Ю. Либиха) и Геттингенском (1857—1858, под руководством Ф. Велера) университетах (докт. философии, 1858). Совершенствовал образование (1858— 1859) под руководством Ш. А. Вюрца в Высшей мед. школе в Париже. Работал в университете Бреслау (1859), Геттингенском университете (1860—1866, с 1865 проф.). С 1866 проф. Петербургского университета. Основная область исследований — химия ароматических соединений Установил (1866) правило хлорирования ароматических соед.: на холоду — в ядро, а при нагревании — в боковую цепь. Синтезировал о- и м- толуидины (1870—1871), о-нитрокоричную, о-нитробензойную и антраниловую кислоты (1872). Предложил (1872) высокочувствительную реакцию открытия галогенов в органическом соединении прокаливанием их на окисленной медной проволоке в пламени газовой горелки (проба Бейльштейна). Одним из первых исследовал кавказскую нефть и доказал наличие в ней гексагидроароматических соединений. Инициатор создания и первый составитель многотомного справочника, включающего информацию о всех известных на время выпуска очередного тома орг. соед., «Наndbuch der organisehe Chemie» (т. 1—2, 1-е изд. 1881). Впоследствии для издания справочника во Франкфурте-на-Майне в 1951 был создан специальный институт Бейльштейна по литемпаратуре орг. химии.