В 1880-1885 годы Менделеев много занимался вопросами перегонки нефти, получения и исследования ее фракций, изучением природы углеводородов, составляющих бакинскую нефть. Работы велись при участии нескольких сотрудников из университетской лаборатории и лаборатории Константиновского завода В. И. Рагозина.
Летом 1880 года Менделеев решил осмотреть Кавказские нефтяные месторождения, чтобы проверить, приложима ли к ним его минеральная теория происхождения нефти, основанная на изучении нефтяных месторождений Пенсильвании. В мае он вместе с А.Л. Потылицыным и в сопровождении сына Володи отправились вначале в Баку, затем в Петровск (Махачкала), Грозный, Владикавказ, Тифлис, Поти, Батум; затем через Новороссийск на Кубань, побывав на расположенных там нефтяных месторождениях. В Баку Менделеев познакомился с владельцами предприятий, с условиями и результатами добычи, переработки, перевозки, торговли, влияющими на ход бакинского нефтяного дела.
Осмотр этих главных кавказских месторождений подтвердил, по словам Менделеева, его минеральную теорию происхождения нефти, потому, что они расположены как раз вдоль Кавказского хребта параллельно ему и в таких местах, где можно предполагать трещины, идущие глубоко и образовавшиеся при подъеме главного хребта; именно это заметно на кубанских месторождениях, которые тянутся в направлении, соответственном Главному Кавказскому хребту, то есть совершенно так, как в Пенсильвании по отношению к Аллеганскому хребту.
«Наши общие упования на то, что с развитием свободы дело будет развиваться — писал Менделеев в 1880 году - поглядите, как оправдались здесь на деле! Вместо 40 (в 1876) теперь здесь около 350 буровых колодцев; вместо бочек уже начали многие отправлять суда, прямо наливая их нефтью; родился перевозочный флот; вместо арб и бурдюков, которыми велась доставка с промыслов к заводу и порту, теперь трубы и вагоны; ...вместо зависимости от иностранных техников выработали свои отличные и выгодные приемы бурения..»