1864 թվականին ավարտել է Խարկովի համալսարանը, մասնագիտացել Գերմանիայում, Իտալիայում ուսումնասիրել անողնաշարավոր կենդանիների սաղմնաբանությունը։ 1870-1882 թվականներին եղել է Օդեսայի Նովոռոսիյսկյան համալսարանի պրոֆեսոր։ 1887 թվականին տեղափոխվել է Փարիզ, աշխատել Լուի Պասայորի ինստիտուտում, 1905 թվականից ինստիտուտի տնօրենի տեղակալ։ Նամակագրական կապի մեջ է եղել Կ․ Տիմիրյազևի, Ի․ Սեչենովի, Ի․ Պավլովի, Դ․ Մենդելեևի և ուրիշ խոշոր գիտնականների հետ։ 1866-1886 թվականներին մշակել է համեմատական և էվոլյուցիոն սաղմնաբանության հարցերը (Ա․ Կովալևսկու հետ)։ 1883 թվականին հայտնաբերել է ֆագոցիտոզի երևույթը, հետագայում տվել իմունիտետի ֆագոցիտային տեսությունը (1901), որի համար 1908 թվականին արժանացել է նոբելյան մրցանակի (Պ․ Էրլիխի հետ)։ Ն․ Գամալեայի հետ Ռուսաստանում կազմակերպել են բակտերիալոգիական առաջին կայանը (1886)։ Տվել է բազմաբջիջ օրգանիզմների ծագման մասին տեսությունը։ Աշխատանքներ է կատարել խոլերայի, որովայնային տիֆի, տուբերկուլոզի և այլ վարակիչ հիվանդությունների համաճարակագիտության բնագավառում։ Զբաղվել է նաև ծերացման հարցերով, գտնում էր, որ մարդ ծերանում և մահանում է բնականից վաղ, որի պատճառը օրգանիզմի ինքնաթունավորումն է մանրէային և այլ թույներով։ Նշված երևույթների կանխման համար առաջարկել է մի շարք միջոցներ (սննդի վարակազերծում, մսի օգտագործման սահմանափակում, կաթնամթերքների առատ օգտագործում)։ Ռուսաստանում Մեչնիկովը ստեղծել է մանրէաբանների, իմունոլոգների և ախտաբանների առաջին դպրոցը, ակտիվորեն մասնակցել մի շարք ԳՀԻ-ների հիմնադրմանը։ Եղել է արտասահմանյան շատ ԳԱ-ների, գիտական ընկերությունների պատվավոր անդամ։
Այս հոդվածի կամ նրա բաժնի որոշակի հատվածի սկզբնական կամ ներկայիս տարբերակը վերցված է Քրիեյթիվ Քոմմոնս Նշում–Համանման տարածում 3.0 (Creative Commons BY-SA 3.0) ազատ թույլատրագրով թողարկված Հայկական սովետական հանրագիտարանից (հ․ 7, էջ 466)։