Теория ортобиоза. 
Последние годы

В последние годы научной деятельности Мечников пытался с позиций биолога и патолога создать «теорию ортобиоза, то есть правильной жизни, основанную на изучении человеческой природы и на установлении средств к исправлению ее дисгармоний…». Считая, что старость и смерть наступают у человека преждевременно, Мечников особую роль отводил микробам кишечной флоры, отравляющим организм своими токсинами. Режимом питания, гигиеническими средствами старость, как полагал Мечников, можно лечить, как и всякую болезнь. Мечников верил, что с помощью науки и культуры человек в состоянии преодолеть противоречия человеческой природы (в том числе и между ранним половым созреванием и возрастом вступления в брак), подготовить себе счастливое существование и, при естественном переходе «инстинкта жизни» в «инстинкт смерти», — бесстрашный конец. Эти взгляды изложены в книгах «Этюды о природе человека» (русское издание в 1903) и «Этюды оптимизма» (1907).

Веря в безграничные возможности науки, «которая одна может вывести человечество на истинную дорогу», Илья Мечников свое мировоззрение называл «рационализмом» («Сорок лет искания рационального мировоззрения», 1913). Религиозный, идеалистический строй мыслей и чувств был ему чужд. Не удивительно, что Мечников и Лев Николаевич Толстой при их встрече в Ясной Поляне (1909), широко освещавшейся русской прессой, по существу, не нашли общего языка. По политическим убеждениям Мечников был либералом, противником всякого насилия; он был знаком с Александром Ивановичем Герценом, Михаилом Александровичем Бакуниным, Петром Лавровичем Лавровым, но не разделял их взглядов.

Илья Мечников создал русскую школу микробиологов и иммунологов, среди его учеников были — Александр Михайлович Безредка, Лев Александрович Тарасевич, Даниил Кириллович Заболотный, Яков Юльевич Бардах и др. Кроме научных трудов, он оставил обширное литературное наследство — научно-популярные и научно-философские работы, вспоминания, статьи, переводы и др.

Переживания, связанные с началом Первой мировой войны, тяжело повлияли на Мечникова, ухудшили его слабое здоровье. Обострившаяся болезнь сердца после нескольких инфарктов миокарда привела ученого к смерти.

Илья Ильич Мечников скончался 15 июля 1916 года, в Париже. Урна с прахом, согласно его воле, хранится в библиотеке Пастеровского института.