Позашлюбний син грузинського князя Л. С. Гедіанова (Лука Гедеванішвілі). При народженні записаний як син кріпосного слуги князя — Порфирія Бородіна. В 1856 закінчив Медико-хірургічну академію; з 1858 — доктор медицини. В 1860-і рр. в Петербурзі займався науковою, педагогічною й громадською діяльністю. З 1862 — ад'юнкт-професор, з 1864 — ординарний професор, з 1877 — академік; з 1874 — керівник хімічної лабораторії Медико-хірургічної академії. Був одним з організаторів і педагогів (1872–1887) вищого навчального закладу для жінок — Жіночих лікарських курсів.
В 1850-і почав писати романси, фортепіанні п'єси, камерно-інструментальні ансамблі. В 1862 познайомився з М. А. Балакірєвим, увійшов у Балакірєвський гурток («Могутню купку»). Під впливом Балакірєва, В. В. Стасова й інших «купкістів» остаточно сформувались музичнно-естетичні погляди Бородіна як послідовника М. Глінки, прихильника російської національної школи в музиці, визначився самостійний зрілий стиль композитора.
Творча спадщина Бородіна порівняно невелика за обсягом. У своїх творах Бородін часто звертається до теми величі російського народу, любові до батьківщини, волелюбності. Музика його вирізняється епічною широтою, мужністю, у той же час глибоким ліризмом.
Найвизначніший твір Бородіна — опера «Князь Ігор», що є зразком національного героїчного епосу в музиці. Через велику завантаженість науковою й педагогічною роботою Бородін писав повільно. Опера створювалася протягом 18 років, не була закінчена (після смерті Бородіна оперу дописали й дооркестрували за матеріалами автора М. Римський-Корсаков і Олександр Глазунов; поставлена в 1890 р., Маріїнський театр, Петербург). Опера відзначається монументальною цілісністю образів, потужністю й розмахом народних хорових сцен, яскравістю національного колориту. «Князь Ігор» розвиває традиції епічної опери Глинки «Руслан і Людмила».
Бородін — один із творців російських класичних симфонії та квартета. Його 1-а симфонія (1867), що з'явилася одночасно з першими зразками цього жанру у Римського-Корсакова і П. І. Чайковського, започаткувала героїко-епічний напрямок російського симфонізму. Вершиною російського й світового епічного симфонізму є його 2-а («Богатирська») симфонія (1876). До числа визначних зразків камерно-інструментального жанру належать квартети Бородіна (1-й — 1879, 2-й — 1881).
Бюст Бородіна на його могилі у Санкт-Петербурзі
Композитор — тонкий майстер камерно-вокальної музики. Зразок його вокальної лірики — елегія «Для берегов отчизны дальней» на слова О. Пушкіна. Бородін уперше ввів у романс образи російського богатирського епосу, а з ними — визвольні ідеї 1860-х рр. («Спящая княжна», «Песня тёмного леса» й ін.). Писав також сатиричні, гумористичні пісні («Пиха» й ін.). Для творів Бородіна характерно глибоке проникнення в лад російської народної пісні, а також музики народів Сходу (в «Князі Ігорі», симфоніях, симфонічній картині «У Середній Азії»).
Яскрава, самобутня творчість Бородіна вплинула на російських і закордонних композиторів. Традиції Бородіна продовжили радянські композитори (Сергій Прокоф'єв, Ю. А. Шапорін, Георгій Свірідов, Арам Хачатурян та інші). Велике значення цих традицій для розвитку національних музичних культур народів Закавказзя й Середньої Азії.
Бородін — автор більш ніж 40 робіт з хімії. Учень М. Зініна. Докторську дисертацію написав на тему: «Про аналогії фосфорної і миш'якової кислоти в хімічних і токсикологічних відносинах».
Розробив оригінальний спосіб одержання бромозамінних жирних кислот дією брома на срібні солі кислот; одержав перше фторорганічне з'єднання — фтористий бензоїл (1862); досліджував ацетальдегід, описав альдоль і реакцію альдольної конденсації.
Ім'ям Бородіна названий Російський Державний квартет імені О. П. Бородіна. До кінця 1970-х років ім'ям Бородіна називалась одна з вулиць в Києві, однак після реконструкції ця вулиця зникла[6]. Також на його честь названий астероїд 6780 Бородін[7].
Симфонія № 3 a-moll (1887, закінчена та оркестрована Глазуновим)
Симфонічна картина «У Середній Азії» (1880)
Камерно-інструментальні ансамблі
струнне тріо на тему пісні «Чим тебе я засмутила» (g-moll, 1854-55)
струнне тріо (Велике, G-dur, до 1862)
фортепіанне тріо (D-dur, до 1862)
струнний квінтет (f-moll, до 1862)
струнний секстет (d-moll, 1860-61)
фортепіанний квінтет (c-moll, 1862)
2 струнних квартети (A-dur, 1879; D-dur, 1881)
Серенада в іспанському роді з квартету B-la-f (колективний твір, 1886)
Твори для фортепіано
у дві руки
Патетичне адажіо (As-dur, 1849)
Маленька сюїта (1885)
Скерцо (As-dur, 1885)
у три руки
Полька, Мазурка, Похоронний марш і Реквієм з Парафраз на незмінну тему (колективне твір Бородіна, М. А. Римського-Корсакова, Ц. А. Кюї, А. К. Лядова, 1878) і це все за допомогою Бородіна
у чотири руки
Скерцо (E-dur, 1861)
Тарантела (D-dur, 1862)
Твори для голосу та фортепіано
Разлюбила красна девица (50-ті роки)
Слушайте, подруженьки, песенку мою (50-ті роки)
Что ты рано, зоренька (50-ті роки)
Красавица-рыбачка (слова Г. Гейне, 1854-55) (для голосу, віолончелі та фортепіано)
