Среднее образование получил в Костромской гимназии, высшее — в Московском университете (1859), где был оставлен при кафедре минералогии и геологии. Магистр (1867, тема диссертации: «О причинах гетероморфизма углекислой извести») и доктор наук (тема диссертации: «Общие задачи учения о кристаллогенезисе»).
С 1861 читал лекции в Московском университете, где занимал кафедру минералогии до своей кончины. Профессор, тайный советник. Исследовал главным образом кристаллообразовательные процессы. Изучал включения в ильменских топазах, отмечал что турмалины, находящиеся в виде включений в топазе и на его поверхности, сильно отличаются друг от друга. Известность в России и за границей получила его публичная лекция «Иллюзии, скептицизм и чаяния естествоиспытателя».
Его сын — Анатолий Михайлович, морской офицер, затем священнослужитель, архиепископ Александр.
