На вторую половину 1880-х – 1890-е приходится расцвет репинской акварели. Но репинские акварельные портреты по манере исполнения гораздо в большем сродстве с его живописью того же времени, чем выражают специфику собственно акварели. И образы из-под его кисти выходят такие же мощные, как и в живописи: например, оглушительно-звучный по колориту портрет Д.И. Менделеева.

На портрете Репин запечатлел Дмитрия Ивановича в мантии доктора Эдинбургского университета. Эта почетная степень была присуждена ученому в 1884 году, когда он участвовал в торжествах по случаю 300-летия университета. Акварельный рисунок – своеобразный парадный портрет, но выводящий на передний план не человека в человеке, а главную его функцию, которую он сделал целью своей жизни. Несмотря на яркие цвета мантии, центральное место занимает сама фигура Менделеева, живое выражение лица, задумчивый взгляд в сторону, слегка склоненная голова.

С Ильей Репиным ученого связывала многолетняя дружба: Менделеев следил за его творчеством и обучением в Академии художеств, а художник принимал его у себя в «Пенатах». «Художники Крамской, Шишкин, Репин, Ярошенко, Куинджи и другие сидели до глубокой ночи. У Дмитрия Ивановича стены гостиной были украшены их произведениями», – вспоминала старшая дочь выдающегося химика Ольга Менделеева. Ученый всегда интересовался искусством и с эстетической, и с практической точки зрения. Менделеев коллекционировал фотографии и пейзажи тех мест, которые посетил в своих научных поездках, неплохо рисовал, консультировал художников по поводу составов и свойств красок и даже читал им лекции по химии. С 1878 года в его квартире стали проходить так называемые «менделеевские среды», в которых участвовали Иван Крамской, Иван Шишкин, Григорий Мясоедов и другие живописцы.