Видный физик конца XIX века и первых трех десятилетий XX века, блестящий педагог. Мировую известность получил за создание фундаментального многотомного «Курса физики», выдержавшего 5 русских изданий и переведенного на несколько иностранных языков. По этому курсу учились целые поколения физиков в России и за границей.
Родился в семье профессора восточного факультета Петербургского университета. В 1869–1873 годах — студент физико-математического факультета Петербургского университета. В 1874–1875 годах продолжил образование в Лейпцигском университете. С 1876 года — приват-доцент Петербургского университета, с 1890 года — профессор. Член-корреспондент Петербургской Академии наук (1895).
В 1886 году ввел в университете занятия по решению задач математической физики. Блестящий лектор и популяризатор физики, учитель нескольких поколений петербургских и ленинградских физиков. Первый профессор «Технического училища Почтово-телеграфного ведомства», ныне СПб Электротехнический университет. С 1890 года член редколлегии журнала «Электричество».
Работы по электрофизике, магнетизму, теплопроводности, фотометрии, переносу излучения в атмосфере, изучению режима солнечного излучения. Сконструировал лучшие в то время актинометр и пиргелиометр. Гармонично сочетал работу теоретика и экспериментатора. В 1889 году впервые составил интегральное уравнение для процесса внутреннего рассеяния света, задолго до теории интегральных уравнений Фредгольма и Вольтерра. Получил предел «молочного стекла» за 25 лет до Шварцшильда.
Опубликовал свыше 30 научно-популярных книг, которые знакомили с новейшими достижениями физики. Много сделал для разработки русской физической терминологии.