Советский химик-органик, академик (с 1929), Родился в Тирасполе. Окончил Ново­российский университет в Одессе (1884). С 1885 совершенствовал обра­зование в Германии: в Лейпцигском университете у Й. Вислиценуса и в Гёттингенском университете У В. Мейера. В 1888—1892 работал в Новороссийском университете, с 1893 проф. Московского университета, который оставил в 1911 в знак протеста против реакционной политики цар­ского правительства. В 1911—1917 Директор Центральной хим. лабо­ратории министерства финансов, с 1917 — вновь в Московском университете, одновременно с 1935 — в институте орг. химии АН СССР, одним из организаторов которого он был. Исследования относятся к несколь­ким областям орг. химии — химии алициклических соед., химии гетероциклов, орг. катализу, хи­мии белка и аминокислот. Вначале занимался исследованием изомерии производных тиофена и полу­чил (1887) ряд его гомологов. Исследуя стереоизомерию предель­ных алифатических дикарбоновых кислот, нашел (1891) способы полу­чения из них циклических пяти- и шестичленных кетонов, изкото­рых в свою очередь получил (1895—1900) большое количество гомологов циклопентана и циклогексана. Синтезировал (1901 — 1907) многочисленные углеводоро­ды, содержащие от 3 до 9 атомов углерода в кольце, что послужило основой искусственного моделиро­вания состава нефти и нефтяных фракций. Положил начало ряду на­правлений, связанных с изучением взаимных превращений углеводоро­дов. Открыл (1910) явление дегидрогенизационного катализа, заключающееся в исключительно избирательном действии платины и палладия на циклогексановые и ароматические углеводороды и в идеальной обратимости реакций гидро- и дегидрогенизации только в зависимости от т-ры. Совместно с инженером А. Кумантом разрабо­тал конструкцию (1916) противога­за. Дальнейшие работы по дегидрогенизационно-гидрогенизационному катализу привели его к открытию (1911) необратимого катализа. Занимаясь вопросами химии неф­ти, выполнил многочисленные ра­боты по бензинизации крекинга (1920—1922), по «кетонизации нафтенов». Получил (1924) алициклические кетоны каталитиче­ским ацилированием нефтяных цикланов. Осуществил (1931— 1937) процессы каталитической и пирогенетической ароматизации нефтей. Совместно с Я. С. Козловым впервые в СССР начал (1932) работы по получению хлоропренового каучука. Является одним из основоположников учения об орг. катализе. Выдвинул идеи о деформации молекул реагентов в процессе адсорбции на тв. ка­тализаторах. Совмесно со своими учениками открыл реакции селек­тивного каталитического гидрогенолиза циклопентановых углеводо­родов (1934), деструктивного гид­рирования, многочисленные реакции изомеризации (1925—1939), в том числе взаимные превращения цик­лов в направлении как их сужения, так и расширения. Эксперим. (1938, Совмесно с Я. Т. Эйдусом) доказал образование метиленовых радикалов в качестве промежуточ­ных соед. в процессах орг. катали­за. Проводил также исследования в области химии аминокислот и белка. Открыл (1906) реакцию по­лучения (х-аминокислот из альде­гидов или кетонов действием сме­си цианида калия с хлоридом аммония и последующим гидроли­зом образующихся а-аминонитрилов. Синтезировал ряд аминокислот и оксиаминокислот. Создал круп­ную школу химиков-органиков (А. Н. Несмеянов, Б. А. Казанский, А. А. Баландин, Н. И. Шуйкин, А. Ф. Платэ и др.). Один из организаторов Всес. хим. общества им. Д. И. Менделеева и его почетный чл. (с 1941). Президент Московского общества испытателей природы (1935—1953). Герой Социалистического Труда (1945).

Премия им. В. И. Ленина (1934), Гос. премии СССР (1942, 1946, 1948). Имя Зелинского присвоено (1953) институту орг. химии АН СССР.