梅契尼科夫出生于俄国哈尔科夫省伊凡诺夫卡（今乌克兰境内），1864年毕业于哈尔科夫大学，后到德国、意大利研究无脊椎动物胚胎的胚层发育，曾在意大利的那不勒斯与俄国胚胎学家А.O.科瓦列夫斯基（Алекса́ндр Ону́фриевич Ковале́вский, 1840～1901）合作，研究无脊椎动物胚胎胚层的发育，做出了很大贡献。1867年获圣彼得堡大学博士学位，随后到了敖德萨大学，继续研究无脊椎动物学。1880年，他妻子家乡的农场甲虫成灾，他试验用真菌控制甲虫，取得一定成效，引起了他对研究传染病的兴趣。1882年，他辞去了敖德萨大学的职务，到意大利墨西拿建立私人的研究所，研究海洋无脊椎动物胚胎学。正是在那里，梅契尼科夫发现了巨噬细胞及其免疫吞噬功能，提出了他为之奋斗一生的细胞免疫理论。

梅契尼科夫，I.I.

某天，梅契尼科夫在显微镜下观察透明的海星幼虫体内具有运动能力的细胞的移动规律。突然，他脑海中出现了一个新奇的想法：机体是否利用这种细胞来预防和抵抗外源微生物的入侵？他马上设计实验以论证这一想法，将一根刺插进了海星幼虫的体内。梅契尼科夫认为，如果他的想法是正确的，那么海星幼虫体内这些可移动的细胞应该迁移过来包围进入体内的外源的尖刺。第二天一早，他就到了研究所，发现实验结果与他预期的一样。这一实验的成功为他的吞噬细胞理论打下了坚实的基础，之后他用了25年的时间来发展和完善这一理论。1883年他发表了这一发现，并创用“吞噬细胞”一词。他观察到海星幼体的游走细胞可吸收幼虫变态过程中变得无用的身体部分。之后他又证明高等动物（包括人）的白细胞也来自中胚层，可以清除入侵的异物，尤其是细菌。

梅契尼科夫很早就认识到了吞噬细胞对人类疾病的重要意义。1884年，他发表了讨论吞噬细胞与炭疽病关系的论文。此后他开始研究吞噬细胞与丹毒、斑疹伤寒、结核病等感染性疾病的关系。1888年，梅契尼科夫受邀到法国巴黎的巴斯德研究所任职（1895～1916年任所长），一直到他逝世。1891年，他出版了《炎症的比较病理学》（The Comparative Pathology of Inflammation）一书，正式提出了吞噬细胞理论。巴斯德研究所聚集了一批梅契尼科夫的细胞免疫理论的追随者，成为了细胞免疫理论阵营的核心，与当时德国的以德国科学家P.埃尔利希为代表的体液免疫理论阵营共同构成了免疫学早期的两大研究阵营。两大阵营之间争论了很多年，但是随着补体和抗体的相继发现，以及抗体研究的不断深入，体液免疫理论取得了绝对优势，到了20世纪初，“打败”了细胞免疫理论。这一没落持续了半个世纪之久，直到第二次世界大战之后，细胞免疫研究才又重新兴起。

梅契尼科夫提出的吞噬细胞理论不仅在免疫学研究领域产生了深远的影响，在病理学研究领域也产生了重要的作用，尤其是在炎症领域。当时病理学家都认为炎症对机体来说是一个绝对有害的病理过程，他们发现创伤如果伴有炎症发生，说明发生了细菌感染，预后通常会很差，所以当时的病理学家们提出炎症部位的巨噬细胞介导了细菌的感染过程。梅契尼科夫提出的吞噬细胞理论完全颠覆了这一认识，他认为炎症对机体来说是一个重要、有益的过程，炎症部位的巨噬细胞和小吞噬细胞（中性粒细胞）通过吞噬外源的有害物质或者细菌形成了机体免疫防御的一道重要的防线，炎症是机体免疫防御的主动过程。这一理论的提出引发了长达几十年的关于炎症的争论。尽管梅契尼科夫的吞噬细胞理论遇到了各种阻力，但他始终坚持自己的观点，即使后来他的理论渐渐没落了也没有放弃。