Названа станция Менделеевская в честь химико-технологического университета им. Менделеева, который находится недалеко от метро. Соответственно названию, художественное оформление станции было проведено в химическом стиле. Главное украшение зала - медальоны на стенах с изображениями электронной плотности разных молекул. Элементом декора станции Менделеевская являются оригинальные люстры, выполненные в форме кристаллической решетки. Станция Менделеевская возводилась по проекту архитектора Алёшиной Н. А. Также работал над станцией инженер-конструктор Туренский С. Н. В оформлении станции метро Менделеевская преобладают светлые тона: стены и арочные проемы в зале облицованы мрамором белого цвета. На оформлении пола использовался черный и серый гранит. В центре зала расположен лестничный переход на Кольцевую (коричневую) ветку московского метро. В 2007 году в подземном переходе, куда выходит вестибюль станции Менделеевская, был установлен памятник бездомной собаке, жившей при данной станции и убитой в 2002 году. Памятник изготовлен из бронзы и установлен на небольшом постаменте.
Он носит название "Сочувствие".
Авторы памятника были награждены дипломом московского объединения скульпторов. У станции метро Менделеевская есть только один вестибюль, снабженный эскалаторами на спуск и на подъем. И нет ничего удивительного в том, что на станции установлены эскалаторы, ведь она находится на глубине сорок восемь с половиной метров. Вестибюль выходит в подземный переход, который, в свою очередь, выводит пассажира на Новослободскую улицу. Рядом со станцией метро Менделеевская имеются остановки общественного транспорта - маршруты двух трамваев и двух троллейбусов проходят мимо станции Менделеевская московского метрополитена.
На территории станции присутствует мобильная связь. Работают МТС, Билайн и Мегафон. Список учебных заведений возле метро Мендлеевская не ограничивается университетом им. Менделеева Д. И. Здесь также имеются спортивные школы, колледж и автошкола.