В 1897 году приходит черед защите докторской диссертации («Явления скольжения кристаллического вещества»). Вскоре он становится профессором Московского университета. В 1898 году рождается дочь Нина (впоследствии ставшая психиатром).

К началу нашего века относятся первые публикации статей Владимира Ивановича по философии и истории науки.

Оставаясь ученым-профессионалом, преподавателем, мыслителем, Вернадский никогда не чурался, как мы теперь говорим, общественной работы, принимал близко к сердцу все невзгоды и трудности, выпадавшие на долю родной страны. В голодные годы он много времени, сил и средств потратил на организацию помощи голодающим. В своей статье «Три решения», опубликованной в 1906 году, он писал: «В сложной конструкции русской общественной жизни соединились все самые тяжелые стороны как современного капиталистического строя, так и старинного государственного устройства, где народные массы несут лишь служилое тягло, где они являются рабской безличной основой государственного благополучия. На русский народ выпала фатальным ходом истории доля двойной тяготы: бесправие, полная подчиненность государству, самые элементарные нарушения права личности, отнятые в пользу государства на чуждые цели… соединились с захватом в пользу меньшинства источников народного богатства с эксплуатацией его труда, тесно связанной с основными условиями современного строя…»

В 1906 году Вернадского избирают членом Государственного Совета от Московского университета. Два года спустя он становится экстраординарным академиком. С 1906 по 1918 год выходят в свет отдельные части его фундаментального труда «Опыт описательной минералогии», во многом не устаревшего до сих пор. С этой поры начинается расцвет его творчества.

Целиком уйти в научную и преподавательскую деятельность Владимир Иванович не пожелал, продолжая активно участвовать в общественной жизни. В 1911 году он в числе многих профессоров покидает Московский университет в знак протеста против антидемократических действий правительства и переезжает в Петербург. Реорганизует Минералогический музей Академии наук. Продолжает радиогеологические исследования и экспедиции, утверждая, что радиоактивность имеет огромное значение в жизни земной коры, в судьбе многих минералов и в будущем человечества. Изучает закономерности газового дыхания Земли.

По инициативе и под председательством Владимира Ивановича в 1915 году создается Комиссия по изучению естественных производительных сил России при Академии наук (КЕПС). Эта уникальная научная организация объединила многих видных русских ученых. Комиссия проводила огромную научно-исследовательскую работу, выпускала монографии и справочники, организовала целый ряд комплексных экспедиций. От нее впоследствии отделились многочисленные научные институты: Почвенный, Географический, Радиевый, Керамический, Оптический и т. д. В. И. Вернадский, избранный в 1916 году председателем ученого совета при министерстве земледелия, продолжал научные исследования, публикуя статьи по минералогии, геохимии, полезным ископаемым, по истории естествознания, организации науки, метеоритике.

В 1917 году здоровье Вернадского ухудшилось. У него обнаружили туберкулез. Летом он уехал на Украину. Бурные события гражданской войны застали его в Киеве. Здесь он активно участвует в создании Украинской академии наук и избирается ее президентом.

Это была первая национальная Академия наук нашей страны. Организация ее была очень трудным делом: всегда тяжело первому проводить столь сложное мероприятие, да еще в такое необычайно трудное время. Создание Украинской академии наук стало ярким проявлением организационного таланта Вернадского. Позже Вернадский был инициатором создания ряда академических учреждений нашей страны.