Русский химик-органик, академик Петербургской АН (с 1865). Родился в Шуше (ныне АзССР). Окончил Казанский университет (1833). Работал там же, с 1837 в лабораториях и на заводах в Германии, Франции, Англии (в 1839—1840 в Гисенском университете у Ю. Либиха). В 1841—1848 проф. Казанского университета, в 1848— 1874 — Медико-хирургической академии в Петербурге. Научные исследования посвящены орг. химии. Разработал (1841) методы получения бензоина из бензальдегида и бензила окисл. бен-зоина. Это был первый случай бензоиновой конденсации — одного из универсальных способов получения ароматических кетонов. Открыл (1842) реакцию восстановления ароматических нитросоединений, послужившую основой новой отрасли хим. промышленности — анилокрасочной. Таким путем получил анилин и α-нафтиламин (1842), м-фенилендиамин и дезоксибензоин (1844), бекзидин (1845). Открыл (1845) перегруппировку гидразобензола под действием кислот — «бензидиновую перегруппировку». Показал, что амины — основания, способные образовывать соли с различными кислотами. Получил (1852) аллиловый эфир изотиоциановой кислоты — «летучее горчичное масло» — на основе аллилиодида и роданида калия. Открыл (1854) уреиды. Исследовал производные радикала аллила, синтезировал аллиловый спирт. Получил (1860-е) дихлор- и тетрахлорбензол, толан и стильбен. Изучал (1870-е) состав лепидена (тетрафенилфурана) и его производных. Совместно с А. А. Воскресенским является основателем большой школы русских химиков.
В числе его учеников были А. М. Бутлеров, Н. Н. Бекетов, А. П. Бородин и др. Один из организаторов Русского хим. общества и первый его президент (1868—1877). В 1880 это общество учредило премию им. Н. Н. Зинина и А. А. Воскресенского.