Николай Николаевич Бекетов родился (1) 13 января 1827 года в Пензенской губернии. Его отец был морским офицером. В 1844 году Николай поступил в Петербургский университет, затем перевелся в Казанский университет, где преподавал знаменитый русский химик Н.Н. Зинин. В то время Казанский университет считался центром химической науки. Сам Бекетов заинтересовался физической химией, новой в то время отраслью науки.
Окончив университет, Бекетов вернулся в Петербург, где защитил магистерскую диссертацию, и вскоре стал профессором Харьковского университета. Преподавание химии в университете Бекетов поставил на очень высокий уровень.
Бекетов побывал во многих европейских странах, прослушал лекции выдающихся химиков Ф.Вёлера, Р.Бунзена, А.Сент-Клер-Девилля. В 1860 году он принимал участие в Первом Международном Химическом конгрессе в Карлсруэ.
По ходатайству Бекетова в Харьковском университете было открыто первое в России физико-химическое отделение. Бекетов читал лекции и вел практические занятия по физической химии. В 1886 году он выпустил свой учебник по этому предмету.
По его инициативе было открыто Общество опытных наук при Харьковском университете для проведения исследовательских работ и проведения научных конференций. Бекетов считал, что теоретическое изучение науки должно обязательно подкрепляться практическими опытами.
В 1886 году он переехал в Петербург, где работал в академической химической лаборатории и преподавал на Высших женских курсах. В 1890 году ученый читал в Московском университете курс "Основные начала термохимии".
Огромной заслугой Бекетова является развитие физической химии как самостоятельной научной и учебной дисциплины. Также учёный впервые использовал хлор для отбеливания бумаги и тканей, открыл гипохлориты щелочных металлов и хлорат калия (так называемую «бертолетову соль»), показал, что при высоких температурах алюминий восстанавливает металлы из их окислов (позднее эти опыты послужили отправной точкой для возникновения алюминотермии).
Умер Николай Николаевич Бекетов (30 ноября) 13 декабря 1911 года в Петербурге.