Путешественник, учёный – натуралист, обучался в университете. Доктор медицины (1763), профессор ботаники(1767), химии (1772).
В 1767 г. вызван в Россию Санкт- Петербургской академией наук, а в следующем году отправлен Екатериной второй с 4-мя студентами , аптекарем и живописцем в южные губернии для физического описания тех мест, через Москву, Воронеж, Азов в Астрахань. В 1768 г. исследовал Валдайскую возвышенность, в 1769
г. проследил р. Дон до устья и низовье Волги. В 1770 г. совершил путешествие в Персию.
В 1773 г. недалеко от Кизляра, в пяти днях езды, и в 80 верстах от Дербента захвачен в плен (5 февр.) горским владельцем Усмей – Ханом. Скончался в неволе 27 июня 1774г. Его товарищи по несчастью, успели перес
лать в Кизляр несколько его рукописей. Остальные тетради его с великим трудом были исторгнуты из рук варваров. Последнее письмо Гмелина датируется 11 июля 1774 г. «Я нахожусь при смерти». (Русский архив. 1912. № 9. С. 68 – 82.)
Очень ценным источником по истории Липецкого края служит труд Самуил