В этот же период наивысшего подъема своего творчества А. М. Бутлеров написал свой знаменитый учебник «Введение к полному изучению органической химии». Первый выпуск этого учебника вышел на русском языке в 1864 году. Вслед за появлением «Введения» на русском языке последовал его перевод на немецкий язык, чрезвычайно способствовавший распространению среди немецких химиков новой теории химического строения.
Напряженная умственная работа и лабораторные занятия сильно утомили А. М. Бутлерова. Для лечения он в 1867 году в третий раз отправляется за границу.
В мае 1868 года А. М. Бутлеров по представлению Д. И. Менделеева был избран ординарным профессором Петербургского университета на кафедру химии. А. М. Бутлеров дал свое согласие на переход в Петербургский университет. Совет Казанского университета за высокие научные заслуги А. М. Бутлерова 22 февраля 1869 года избрал его своим почетным членом.
В начале 1869 года А. М. Бутлеров переехал в Петербург. Первый год своего пребывания там он кроме выполнения своих преподавательских обязанностей с присущей ему энергией был занят устройством лаборатории.
В марте 1870 года он избран адъюнктом академии, в следующем году экстраординарным академиком, а в 1874 году ординарным академиком. Одновременно А. М. Бутлеров состоял профессором Высших женских курсов и принимал горячее учащие в развитии и укреплении высшего женского образования в России.
Гениальный теоретик химии, блестящий экспериментатор, А. М. Бутлеров был в то же время выдающимся общественным Деятелем. С момента переезда из Казани в Петербург А. М. Бутлеров делается одним из самых влиятельных и деятельных членов Русского физико — химического общества. Он в 1880 году был избран президентом общества и состоял в этом звании три года. В 1883 году А. М. Бутлеров, видимо чувствуя признаки сердечной болезни, несмотря на просьбы, не дал согласия на новые выборы. Русское физико — химическое общество выбрало его своим почетным членом и навсегда внесло его имя в списки членов общества.
>«А. М. Бутлеров — один из величайших русских ученых. Он русский и по ученому образованию, и по оригинальности трудов. Ученик знаменитого нашего академика Н. Н. Зинина, он сделался химиком не в чужих краях, а в Казани, где и продолжает развивать самостоятельную химическую школу. Направление ученых трудов А. М. Бутлерова не составляет продолжения или развития идей его предшественников, но принадлежит ему самому. В химии существует бутлеровская школа, бутлеровское направление» (из отзыва Д. И. Менделеева).