Русский химик, первым изучил влияние строения органических соединений на скорости их реакций.

Вся жизнь Меншуткина была связана с Петербургом, а большая часть научной и преподавательской деятельности - с Петербургским университетом. В этом университете он учился, после окончания преподавал аналитическую, а затем и органическую химию, провел свои основные исследования.

Первые шаги кинетики органических реакций тесно связаны с работами Меншуткина. Начиная с 1877 г. и до 1906 г. он исследовал скорости этерификации, омыления, амидирования и других реакций органических соединений. Ученый обнаружил зависимость скоростей этих реакций от строения реагентов: спиртов, органических кислот, эфиров и т. д. Наблюдения Н.А. Меншуткина впоследствии были подтверждены результатами работ таких крупных специалистов по кинетике жидко-фазных реакций, как Я. Вант-Гофф, С. Аррениус, В. Оствальд. Так впервые наблюдались в широком масштабе структурно-кинетические закономерности, связавшие учение о строении органических соединений с химической кинетикой.

Уже результаты первого цикла работ Меншуткина, в которых он исследовал влияние природы спиртов и кислот на протекание этерификации, позволили, как отмечал А. М. Бутлеров, "оценивать в отдельности влияние на ход этерификации каждой присутствующей в составе частицы группы, а следовательно, и, наоборот, судить по этерификационным данным о строении частиц". В дальнейшем Н.А. Меншуткин рассмотрел также влияние циклического строения молекул на скорости их реакций. Все это способствовало развитию кинетики органических реакций, стимулировало введение кинетических методов исследования в практику органической химии.

В 1890 г. Н.А. Меншуткин доказал сильное влияние "индифферентного" органического растворителя (не образующего химического соединения с растворенным в нем органическим веществом) на скорости реакций растворенного соединения. Это наблюдение способствовало дальнейшему совершенствованию представлений о природе растворов.

Н.А. Меншуткин активно участвовал в организации Русского химического общества. С 1869 по 1900 г. он был редактором журнала общества, а впоследствии его вицепрезидентом и президентом.