Один из основоположников эволюционной эмбриологии, первооткрыватель фагоцитоза и внутриклеточного пищеварения, создатель сравнительной патологии воспаления, фагоцитарной теории иммунитета, основатель научной геронтологии.
Лауреат Нобелевской премии в области физиологии и медицины (1908).
Родители И. И. Мечникова: гвардейский офицер, помещик Илья Иванович Мечников (1810—-1878) и Эмилия Львовна Мечникова (урожд. Невахович).
По отцовской линии Илья Ильич Мечников происходил из старинного молдавского боярского рода. Мать Ильи Ильича Мечникова — Эмилия Львовна Невахович — дочь известного еврейского публициста и просветителя Лейба Нойеховича (Льва Николаевича) Неваховича (1776—1831), считающегося основателем т. н. русско-еврейской литературы (см. его книгу «Вопль дщери иудейской», СПб., 1803).. Братья Эмилии Невахович: Михаил Львович Невахович (1817—1850) — карикатурист, издатель первого в России юмористического сборника «Ералаш» (СПб., 1846-49); Александр Львович Невахович (1819—1880) — драматург, заведующий репертуарной частью Императорских театров.
Старший брат И. И. Мечникова — Лев Ильич Мечников — швейцарский географ и социолог, анархист, участник национально-освободительного движения в Италии (рисорджименто).
Другой брат И. И. Мечникова — Иван Ильич Мечников, тульский губернский прокурор, стал прототипом героя известной повести Л. Н. Толстого «Смерть Ивана Ильича» (1886 г.).
Окончил Харьковский университет (1864), специализировался в Германии у Р. Лейкарта и К. Зибольда, изучал эмбриологию беспозвоночных животных в Италии.
Выйдя в отставку в знак протеста против реакционной политики в области просвещения, осуществляемой царским правительством и правой профессурой, организовал в Одессе частную лабораторию, затем (1886, совместно с Н. Ф. Гамалеей) первую русскую бактериологическую станцию для борьбы с инфекционными заболеваниями.
В 1887 покинул Россию и переехал в Париж, где ему была предоставлена лаборатория в созданном Луи Пастером институте. С 1905 — заместитель директора этого института. Проживая до конца жизни в Париже, Мечников не порывал связи с Россией; систематически переписывался с К. А. Тимирязевым, И. М. Сеченовым, И. П. Павловым, Н. А. Умовым, Д. И. Менделеевым и др.
Умер в Париже 15 июля 1916 года в возрасте 71 года после нескольких инфарктов миокарда. Илья Мечников завещал своё тело на медицинские исследования с последующей кремацией и захоронением на территории Пастеровского института, что и было выполнено. Из Иллюстрированного журнала «Искры Воскресенье» от 10 июля 1916 года:
Научные труды Мечникова относятся к ряду областей биологии и медицины. В 1866—1886 Мечников разрабатывал вопросы сравнительной и эволюционной эмбриологии, будучи (вместе с Александром Ковалевским) одним из основоположников этого направления. Предложил оригинальную теорию происхождения многоклеточных животных (см. Фагоцителлы теория).
Обнаружив в 1882 явления фагоцитоза (о чём доложил в 1883 на 7-м съезде русских естествоиспытателей и врачей в Одессе), разработал на основе его изучения сравнительную патологию воспаления (1892), а в дальнейшем — фагоцитарную теорию иммунитета («Невосприимчивость в инфекционных болезнях» — 1901; Нобелевская премия — 1908, совместно с П. Эрлихом). Многочисленные работы Мечникова по бактериологии посвящены вопросам эпидемиологии холеры, брюшного тифа, туберкулёза и др. инфекционных заболеваний. Мечников совместно с Э. Ру впервые вызвал экспериментально сифилис у обезьян (1903).
Значительное место в трудах Мечникова занимали вопросы старения. Он считал, что старость и смерть у человека наступают преждевременно, в результате самоотравления организма микробными и иными ядами. Наибольшее значение Мечников придавал в этом отношении кишечной флоре. На основе этих представлений Мечников предложил ряд профилактических и гигиенических средств борьбы с самоотравлением организма (стерилизация пищи, ограничение потребления мяса, и др.).
Основным средством в борьбе против старения и самоотравления организма человека Мечников считал болгарскую молочнокислую палочку — Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus. Он первый в мире оценил значение открытия болгарского студента Стамена Григорова. Ещё в 1905 Мечников, как директор Института Пастера, пригласил молодого болгарина в Париже, чтобы он прочёл лекцию о своем открытии перед светилами микробиологии того времени.
В 1907 были опубликованы результаты первого в мире медицинского исследования функциональных свойств болгарской палочки и болгарского кислого молока:
Мечников лично повторил исследования Григорова, чтобы убедиться в их состоятельности. В 1908, в годовщину французской академии наук, опубликована его статья Несколько слов о кислом молоке. Исследуя вопросы старения и собрав данные по 36 странам, Мечников установил, что самое большое количество «столетников» в Болгарии — 4 на 1000 человек. Он связал это с болгарским йогуртом (в Болгарии его также называют кисело мляко — «кислое молоко»). В своих трудах Мечников стал пропагандировать широкой общественности полезность болгарского йогурта. Сам он до конца жизни регулярно употреблял не только молочнокислые продукты, но и чистую культуру болгарской палочки.
Конечной целью борьбы с преждевременной старостью Мечников считал ортобиоз — достижение «полного и счастливого цикла жизни, заканчивающегося спокойной естественной смертью», . На основании учения Мечникова об ортобиозе в современной науке сложилось междисциплинарное направление «ортобиотика».
В ряде работ Мечниковым затронуты многие общетеоретические и философские проблемы. В ранних трудах, посвященных вопросам дарвинизма (Очерк вопроса о происхождении видов, 1876, и др.), Мечников высказал ряд идей, предвосхитивших современное понимание некоторых вопросов эволюции. Причисляя себя к сторонникам рационализма («Сорок лет искания рационального мировоззрения», 1913), Мечников критиковал религиозные, идеалистические и мистические воззрения. Главную роль в человеческом прогрессе Мечников приписывал науке.
Мечников создал первую русскую школу микробиологов, иммунологов и патологов; активно участвовал в создании научно-исследовательских учреждений, разрабатывающих различные формы борьбы с инфекционными заболеваниями; ряд бактериологических и иммунологических институтов России носит имя Мечникова.
Именем Мечникова были названы:
Почтовая марка СССР,
1945 год, 30 коп.
Почтовая марка СССР,
1945 год, 1 руб.
Почтовая марка СССР (1991): И. И. Мечников (ЦФА (ИТЦ) #6320; Скотт #6000)
Из пастеризованного молока, сквашенного чистыми культурами молочнокислых стрептококков и болгарской палочки, производят мечниковскую простоквашу. На её изготовление действуют технические условия ГОСТ Р 53505-2009.