Schmalhausen est le fils d'un bibliothécaire de l'Académie impériale des sciences. Après avoir terminé en 1867 ses études secondaires au lycée Larine (lycée n°4) de Saint-Pétersbourg, il entre au département des sciences naturelles de la faculté de physique et de mathématiques de l'université de Saint-Pétersbourg. Il se spécialise en botanique auprès du professeur Andreï Beketov. Il reçoit une médaille d'or pour sa thèse « О последовательности побегов в соцветии злаков » [De la succession des pousses dans les inflorescences des graminées.] Il prépare ensuite son professorat à l'université. Sa thèse magistérielle porte en 1874 sur « О растительных помесях. Наблюдения из Санкт-Петербургской флоры » [À propos des hybrides végétaux. Recherches issues de la flore de Saint-Pétersbourg], grâce à laquelle il obtient une bourse d'études à l'étranger: il travaille deux ans à l'université de Strasbourg[3] auprès d'Anton de Bary et de Wilhelm Philipp Schimper, ainsi qu'à l'université de Zurich auprès d'Oswald Heer et à Vienne, Prague, Munich et Berlin. Il fait des expéditions botaniques dans les Alpes et visite le midi de la France et le nord de l'Italie. Il retourne en Russie en 1876 pour être nommé conservateur de l'herbier du jardin botanique impérial de Saint-Pétersbourg.
Sa thèse de doctorat porte en 1877 sur « Исследования над развитием млечных вместилищ растений » [Études de l'évolution des contenants des sucs lactés des plantes], grâce à laquelle il reçoit son titre de privat-docent de l'université de Saint-Pétersbourg. En 1878, il est nommé professeur extraordinaire de botanique à l'université de Kiev, où il s'installe quelques mois plus tard, enseignant à l'université et s'occupant du jardin botanique de l'université, jusqu'à la fin de sa vie. Il est nommé professeur ordinaire en 1886.
Schmalhausen s'est surtout consacré pendant sa carrière à la paléobotanique et à la floristique.
Quelques œuvres
Флора Юго-Западной России, то есть губерний: Киевской, Волынской, Подольской, Полтавской, Черниговской и смежных местностей. Руководство для определения семенных и высших споровых растений [Flore du sud-ouest de la Russie, c'est-à-dire des gouvernements de Kiev, de Volhynie, de Podolsk, de Poltava, de Tchernigov, et de lieux contigus...], Kiev: impr. S. V. Kouljenko, 1886. XLVIII + 783 pages.
Краткий учебник ботаники. Для студентов медицины и начинающих натуралистов [Précis de botanique pour les étudiants en médecine et les naturalistes débutants], Kiev: impr. S. V. Kouljenko, 1887. VIII + 314 pages; 2e éd. Kiev: impr. Université Saint-Vladimir N. T. Kortchak-Novitski, 1899. [2]+ VI + 313 pages.
Средней и Южной России, Крыма и Северного Кавказа. Руководство для определения семянных и высших споровых растений [Flore de Russie centrale et méridionale, de Crimée et du Caucase du Nord. Manuel des plantes spermophytes et cryptogames supérieures], Kiev et Moscou, impr. I. N. Kouchner et compagnie, tome 1 (Choripetalaedicotylédones), 1895. XXXII + 468 pages ; tome 2 (Sympetalae et fleurs sans feuilles dicotylédones, monocotylédones, gymnospermes et embryophytes), 1897. XVI + 752 pages.
