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 главнымсвоим 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.
Тяжелое заболевание тифом на некоторое время не дает Вернадскому возможность вести активный образ жизни. После выздоровления он едет читать курс лекций по геохимии в Симферополь, где весной 1920 г. обосновался Таврический университет. Вскоре его единодушно избирают ректором университета. С установлением в Крыму Советской власти он начинает сотрудничать с Революционным комитетом Крыма и его председателем известным революционером, руководителем Советской республики в Венгрии в 1919 г. Бела Куном. На заседании съезда Крымского общества естествоиспытателей — Владимир Иванович выступил с яркой программной речью «Организация народного образования в новой России».
В середине февраля 1921 г. семья Вернадских возвращается в Москву, а затем в Петроград. Будучи всемирно известным ученым, Владимир Иванович получает приглашение работать в ведущих научных учреждениях ряда стран. Но он остался в России. Почему? Вернувшись из Крыма, он встретился со многими знакомыми, увидел, что в стране еще остались большие интеллектуальные силы, готовые работать и сотрудничать с властью. Такое же положение дел было и в Академии наук. Даже большевистскому перевороту нельзя было остановить тот размах, какой приобрела в России научная жизнь. В. И.Вернадский нужен, его здесь ждали, слишком много людей и организаций с ним связано. Он решил остаться на Родине, хотя и не разделял политику большевистского правительства, отрицательно относился к тоталитарному режиму, о чем ярко свидетельствуют его дневниковые записи.
14 июля 1921 г. его арестовали по обвинению в шпионаже и увезли в Петроградскую ЧК, а затем в тюрьму на Шпалерную. Вернадский вернулся домой, полный возмущения и сострадания за несчастных, безвинно томящихся в тюрьмах в ужасающих условиях. На следующий день после освобождения он с дочерью Ниной, которая была студенткой Военно — медицинской академии, едет на опытные работы на Муромскую биостанцию в Александровскую гавань. В эти годы ученый получает широкую возможность публиковать в Петрограде результаты своих исследований. В печати появляется серия его работ, посвященных биохимическим проблемам, радиологии, различным аспектам учения о живом веществе, о радиоактивных минералах и др.
Не ослабевает и его организационная и общественная деятельность. По инициативе Вернадского начали создаваться многие научные учреждения: Радиевый институт, Институт минералогии и геохимии, Институт географии, Керамический и Оптический институты, Метеоритный комитет, Совет по изучению производительных сил России, Комиссии по изучению вечной мерзлоты, по минеральным водам, по изотопам, по истории знаний.
В декабре 1921 г. из Франции в Академию наук пришло официальное письмо, подписанное известным математиком Аппелем, ректором Сорбонны, с просьбой предоставить академику В. И. Вернадскому возможность прочитать в университете курс лекций по геохимии.
В мае 1922 г. вместе с женой и дочерью Владимир Иванович выезжает во Францию. В этой командировке он пробыл три с половиной года. Он привез в Париж два больших чемодана рукописей, накопленных за время Гражданской войны. Теперь он использует их, не только читая лекции в Сорбонне, но и проводя многочисленные эксперименты в лабораториях. Именно здесь он работал над проблемой размножения живого вещества и пришел к выводу, что живое не подчиняется таким же строгим законам, как неживое. Оказалось, что эти законы столь же строги, но абсолютно другие, и связаны они с размножением, с движением умножающихся масс, что напоминает инерцию в механике. Результаты этих исследований вошли в монографию «Биосфера», которая вышла в мае 1926 г., и в «La Geochimie», напечатанную по — русски в 1927 г. под названием «Очерки геохимии».