Сын священника Вятской губернии, учился в Вятской гимназии и Санкт-Петербургской медико-хирургической академии, которую окончил в 1877 году.
Изучал душевные болезни в клинике профессора Мержеевского, где написал докторскую диссертацию: «Материалы к учению об остром миелите токсического происхождения» (диссертация, 1882), потом служил ординатором в больнице св. Николая Чудотворца.
В 1888 году получил профессуру в Варшавском университете, а оттуда в 1894 году переведён в Казань.
С 1895 году Попов, совместно с профессором Бехтеревым, редактирует журнал «Неврологический Вестник».
В 1897 году Попов издал лекции по общей психопатологии.
Напечатал несколько десятков статей по различным вопросам психиатрии и по патологической анатомии центральной нервной системы в специальных журналах, в том числе: