Почти тридцать лет жизни Владимир Иванович посвятил изучению химического состава и распространенности растительных и животных организмов. Он проводил постоянные экспериментальные исследования по выявлению роли организмов в перемещении химических элементов в земной коре — биосфере, обосновав новую науку — биогеохимию. «Связь состава организмов с химией земной коры и то огромное — первенствующее — значение, которое имеет живое вещество в механизме земной коры, указывает нам, что разгадка жизни не может быть получена только путем изучения живого организма. Для ее разрешения надо обратиться к его первоисточнику — к земной коре», — писал он в книге «Биохимические очерки».
Даже указанных выше работ было бы достаточно, чтобы войти в плеяду выдающихся ученых, однако главным своим достижением В. И. Вернадский считал созданное им учение о ноосфере. Какие бы события в его жизни ни происходили, в голове его постоянно шел бесконечный, непрерываемый процесс подготовки главной книги жизни: «Научная мысль как планетное явление» — выдающегося достижения мировой естественнонаучной и философской литературы, которая только в 1991 г. была издана без купюр, хотя до этого не раз печаталась. Этот труд — свеобразный итог творческих исканий замечательного ученого, его глубокие размышления о взаимоотношениях науки и философии, оптимистическая уверенность в будущем человечества, освобожденном от войн, социального и расового неравенства, нищеты, голода, болезней.
В. И. Вернадский был не только великим ученым и мыслителем, но и общественным и политическим деятелем. Он всегда близко к сердцу принимал все несчастья, выпадавшие на долю русского народа. В 1891 г. он вместе с друзьями по «братству» оказывал помощь голодающим в Тамбовской губернии, потом его избирают там земским гласным, почетным мировым судьей и членом многих земских комиссий. Начало 90–х годов в России было тяжелым во всех отношениях периодом — неурожаи, жестокий голод, холера, антидемократические действия правительства. Однако даже тогда, давая оценку событий, Владимир Иванович предсказывает, что именно с этих страшных «голодных лет» в России начался подъем оппозиционного движения.
С расстрела мирной демонстрации на Дворцовой площади в Петербурге 9 января 1905 г. началась первая русская революция. Эта расправа до глубины души потрясла Вернадского. Живейшее сочувствие вызывает у него и оппозиционное студенческое движение, активное участие он принимает в съездах профессоров и преподавателей высших учебных заведений — так называемых Всероссийских делегатских съездах, заложивших основы Академического союза. С 1905 г. Владимир Иванович стал одним из самых влиятельных и видных членов кадетской партии, а в начале 1906 г. от Академической курии (Академии наук и университетов) его избирают членом Государственного совета, где он вынужден заседать и в 1907–1908 годах. «Академическая» оппозиция оказалась бессильной в борьбе против реакционного большинства. В эти годы он очень много выступал в печати на злободневные темы. Публицистическая деятельность с одной стороны отражала его историко — научные взгляды, с другой — убеждение в необходимости для России стать вровень с европейскими демократиями того времени.
Во время Февральской революции 1917 г. Вернадский — заместитель министра просвещения во Временном правительстве Керенского.
После Октябрьской революции в декабре 1917 г., с трудом поддавшись на уговоры друзей, ученый, спасаясь от физической расправы со стороны большевиков, уезжает из Петрограда на Украину. Здесь ему удается сплотить вокруг себя самых выдающихся ученых, и в феврале 1919 г. была создана Украинская Академия наук, а он избран ее президентом. Это дает ему повод сделать важный политический шаг — навсегда порвать с партией кадетов.
Проведя огромную организационную работу в сложных политических условиях, Владимир Иванович считал, что «Академия должна способствовать быстрому развитию производительных сил, материальной и духовной культуры украинского народа». Удалось создать университет в Екатеринославле и некоторые другие вузы, преобразовать Киевский университет в Государственный, спасти огромные книжные сокровища Национальной библиотеки и др. Планировалось открывать новые институты, заводы по изготовлению научных приборов, ботанические сады, образовать Комиссии по изучению природных ресурсов, по изучению памятников словесности и языка. Была разработана обширная программа по деятельности Академии наук Украины.