Н. А. Морозову принадлежит приоритет в провозглашении психологического метода как инструмента исторического исследования древних эпох.
Из воспоминаний ученых мы знаем, что книгу Морозова «В поисках философского камня» читала вся просвещенная Россия. Это была первая в отечественной литературе популярная книга, в которой анализировался процесс возникновения и развития химических знаний с древнейших времен до 1908 года. Написанная на основе изучения редких источников книга в яркой, увлекательной форме ведет читателя от алхимии до радиохимии. Она побудила многих любознательных юношей заняться изучением химии и выбрать эту науку своей специальностью.
В речи, произнесенной 27 декабря 1911 года на заключительном собрании секции астрофизики Второго Менделеевского съезда, «Прошедшее и будущее миров с современной геофизической и астрофизической точки зрения» Н. А. Морозов высказал смелую мысль о том, что новые звезды возникают в результате взрыва старых светил из-за разложения атомов веществ, ставших радиоактивными. Ныне эта, ранее оспариваемая, гипотеза разделяется широкими кругами астрономов и физиков. Н. А. Морозов считал, что кометы представляют собой солнечные испарения, движущиеся вокруг Солнца; эта точка зрения тоже получила теперь признание.
Он делал немало для поляризации науки. Много ездил по стране с лекциями по проблемам авиации, химии, истории религий. Он читал их в различных городах России: в Петербурге, Москве, Киеве, Минске, Юрьеве, Риге, Омске, Барнауле, Иркутске, Владивостоке, всего в 54 городах. Его живой ум и творческая мысль помогали ему увлечь аудиторию и сделать доступной для широкой публики то, что, по-видимому, может быть понятно лишь ученым. Он умел упростить отвлеченную мысль живым сравнением и украсить ее своим личным впечатлением и переживанием. Морозов говорил популярным языком о таких вещах, как строение вещества, периодическая система, эволюция вещества на небесных светилах, и простота изложения, широкие научные обобщения вызывали у аудитории неизменный интерес. Будучи редактором издания «Итоги науки», Морозов прекрасно чувствовал тенденции развития той или иной науки. Был редактором и автором вводных статей в целом ряде переводных трудов по различным разделам естествознания.
Обладая литературным талантом, он писал рассказы, повести, стихотворения. Еще в 70-х годах позапрошлого века несколько его сборников революционных стихов вышли за границей. Его воспоминания «Повести моей жизни», «Письма из Шлиссельбургской крепости» высоко оценивались современниками.
Он владел одиннадцатью языками.
Перед войной 1914 года вышла большая монография «Пророки. История возникновения библейских пророчеств, их литературное изложение и характеристика», которая была продолжением его работы «Откровение в грозе и буре».
В годы Первой мировой войны Н. А. Морозов, как делегат Земского союза, отправился на передовую для помощи больным и раненым. Тяготы войны он описал в целом ряде рассказов и очерков, которые потом вышли отдельной книгой «На войне».
Общий список дореволюционных работ Н. А. Морозова содержит ИЗ названий.
После свержения царизма в феврале 1917 года Н. А. Морозов на некоторое время вернулся к политической деятельности. Он участвовал в Государственном совещании в Москве в августе 1917 года, был выбран членом Совета Российской республики и в Учредительное собрание от партии народной свободы. Написал ряд политических работ.
С 1918 года и до конца жизни Н. А. Морозов был директором Естественнонаучного института имени П. Ф. Лесгафта, который он и создал. Морозов всячески поощрял исследования, на десятки лет обгоняющие свое время. Труды этого института — свидетельство необычайно широких интересов его директора. В них можно найти оригинальные подходы к решению наиболее трудных проблем астрономии, геологии, биологии и психологии. Человеку, лишенному фантазии, даже не могло прийти в голову, что такие проблемы существуют. Оценивая исследовательскую программу Морозова, одна из сотрудниц института, Н. М. Штауде, писала: «Мы видим, что все мировоззрение Николая Александровича проникнуто одним общим духом, везде он ищет и находит бесконечный ряд аналогичных явлений. Мы видим также, насколько тесно переплетаются вопросы астрономические и физические с проблемами биологии и психологии».
Н. А. Морозова интересовали метеорологические процессы в земной атмосфере. Он рассматривал эти процессы в зависимости не только от свойств самой атмосферы, но и от корпускулярного излучения Солнца (солнечный ветер), от потока космических частиц галактического происхождения.
Как метеоролог Н. А. Морозов практически неизвестен, хотя он и посвятил много времени изучению атмосферных явлений, высказав при этом ряд теоретических соображений и дав объяснения многим атмосферным процессам. Морозов был одним из первых организаторов исследования свободной атмосферы на аэростатах и самолетах и деятельно пропагандировал эти исследования.
В книге «Среди облаков» очень подробно описан вклад авиации в метеорологию и предложены различные пути использования авиации для изучения атмосферы. В эту книгу вошли отрывки из лекций по воздухоплаванию, читавшихся Морозовым в авиационной школе Всероссийского аэроклуба, а также дано очень интересное и важное приложение «О строении кучевых и грозовых облаков». В нем подробно рассмотрены данные полета аэростата, поднявшегося в Петрограде 21 июля 1923 года. В этом полете принимал участие один из талантливейших метеорологов, С. И. Троицкий. Анализируя сделанные им наблюдения, Морозов обратил особое внимание на эволюцию облаков и пришел к ряду выводов, которые подтверждены многочисленными данными современных исследователей и могут считаться общепринятыми. Основные направления исследований Морозова в изучении как микрофизики облаков, так и их динамики дополнены исследованиями синоптических условий образования облаков, еще почти не начатыми во времена полета С. И. Троицкого. Изучение микрофизики облаков имеет непосредственное отношение к вопросу об искусственном воздействии на облака и осадки, что также очень интересовало Морозова.
Кроме этого, Н. А. Морозов первый предложил использовать наблюдение дифракционных явлений для определения размеров облачных капель с самолета, то есть при наблюдении облачных образований сверху. До него этот метод применялся только для изучения наземных туманов и облаков, наблюдаемых с земли. Лишь после работ Ленинградского института экспериментальной метеорологии 1934–1936 годов этот метод был рекомендован для наблюдения в свободной атмосфере.
Внимание ученого привлекала также структура перистых облаков на высотах, «где вьюги бушуют даже в самые жаркие летние дни». Ему принадлежит понятие «ложные перистые облака», связанное с грозовыми облаками, и т. д. Он также высказал предположение о наличии в стратосфере вертикальных токов. К 1914 году относится его представление относительно состава верхних слоев атмосферы. По его мнению, водород и гелий едва ли могут удерживаться в атмосфере, и едва ли их количество может увеличиваться с высотой, как думали тогда еще многие зарубежные метеорологи. Однако это положение (о сравнительной однородности состава атмосферы) стало общепринятым лишь через 20 лет. Даже в начале 30-х годов XX века, когда норвежский физик Вегард на основании исследования спектров полярных сияний высказал аналогичное мнение, его взгляд не разделялся еще всеми учеными.
В период 1924–1932 годов издается семитомный труд «Христос».
Свою давнюю мечту написать «Историю человеческой культуры в естественнонаучном освещении» (именно таково настоящее название многотомника «Христос») Н. А. Морозов начал осуществлять в 1918 году. За короткий срок он подготовил фундаментальный труд в десяти объемистых томах. Но издать удалось только семь из них.
В письме к В. И. Ленину от 18 августа 1921 года Н. А. Морозов писал:
«…Моя книга ни в какой мере не «богоискательская», а совершенно определенно атеистическая в научном смысле этого слова.
Ее основа — колебание всех ветхозаветных и новозаветных религиозных сообщений, основанное на определении времени этих событий астрономическим способом, причем оказывается полное несогласие хронологии, и естественное объяснение всякой мистики…»