Русский путешественник и натуралист, академик Петербургской академии наук (1771). В 1768–1772 гг. руководил одной из академических экспедиций, которая исследовала Поволжье, Урал и Север Европейской части России; в 1773 г. совершил поездку по Прибалтике и Белоруссии. С 1783 г. – непременный секретарь Петербургской академии наук.
Русский предшественник А. Гумбольдта (см.) в области экологической географии растений. Дал сравнительную характеристику природных зон земного шара, указал на зависимость распространения растений от различных климатов, описал растительные ландшафты, свойственные разным географическим поясам (растительность пустынь, тропиков, умеренных и северных широт), отметил своеобразие растительных группировок в разных топографических условиях (Лепёхин, 1783). Одним из первых указал на сходство горной растительности с растительностью высоких широт при отличиях флористического состава: “Высочайшие горные хребты, покрытые снегами и в самых знойных климатах глубоким северным странам уподобляющиеся, собственными себе красуются былиями; пространные степи, неизмеримые моря, реки, пески и пр. особенными гордятся произрастениями… По сему каждому определены известные пределы и пребывание” (Лепёхин, 1783, с. 27–28).