Ալեքսանդր Բուտլերովը 1849 թ-ին ավարտել է Կազանի համալսարանը: Աշխատել է Փարիզում՝ ֆրանսիացի քիմիկոս Շառլ Վյուրցի քիմիական աշխատանոցում: Սինթեզել է ուրոտրոպինը և ֆորմալդեհիդի պոլիմերը, որից հետագայում ստացել է առաջին արհեստական շաքարանման նյութը: 1861 թ-ին «Նյութերի քիմիական կառուցվածքի մասին» զեկուցման մեջ շարադրել, իսկ 1871 թ-ին վերջնականապես ձևակերպել է օրգանական միացությունների կառուցվածքի տեսության իր կանխադրույթները: Ըստ այդ տեսության` օրգանական նյութերի հատկությունները պայմանավորված են մոլեկուլներում ատոմների հաջորդականության կարգով և նրանց փոխազդեցության բնույթով: Բուտլերովի կանխադրույթներից բխում էին օրգանական նյութերի քիմիական կառույցի դասական տեսության մյուս բոլոր դրույթները: Նա տվեց նաև քիմիական կառուցվածքի որոշման եղանակն ու ձևակերպեց դրա իրականացման կանոնը:
Բուտլերովի տեսությունն օգնեց բացատրելու նաև իզոմերիայի երեվույթը (1823 թ-ին հայտնաբերել էր գերմանացի քիմիկոս Յու. Լիբիխը):
Իզոմերիան նույն բաղադրությամբ և մոլեկուլային միևնույն զանգվածով տարբեր նյութերի գոյության երևույթն է, որոնք միմյանցից տարբերվում են և՜ կառուցվածքով (խմբերի տարածական դասավորությամբ), և՜ ֆիզիկական ու քիմիական հատկություններով:
Բուտլերովն առաջինն է կատարել պոլիմերման շարժընթացի համակարգված ուսումնասիրություններ, որոնց արդյունքների հիման վրա հետագայում մշակվել է սինթետիկ կաուչուկի ստացման արդյունաբերական եղանակ:
