В конце 1921 года Вернадский основал в Москве Радиевый институт и был назначен его директором. Продолжая изучение геохимии радиоактивных элементов, он занимался общими проблемами геохимии, а также продолжал разрабатывать учение о геологической роли живого вещества.

Его приглашают прочесть курс лекций в Сорбоннском университете (Париж). 1923–1926 годы он проводит за границей, преимущественно во Франции, ведя большую научно-исследовательскую и преподавательскую работу. Выходят в свет его лекции по геохимии (на французском языке), статьи по минералогии, кристаллографии, геохимии, биогеохимии, химии моря, эволюции жизни, а также о геохимической деятельности и будущем человечества.

Вернувшись в 1926 году на родину, он публикует свою знаменитую монографию «Биосфера».

Сейчас это может показаться странным, но до того времени о биосфере писалось очень мало, и то лишь в специальных изданиях. Не существовало учения о биосфере. Вернадский стал его основоположником.

Годы, казалось бы, не властвовали над немолодым ученым. Он по-прежнему был полон творческого огня.

С годами даже крупные ученые обычно сужают области своих интересов. У них все четче оформляются «любимые» темы и проблемы, остальное отходит на второй план, а затем и вовсе отстраняется. И понятно: впереди остается все меньше времени, а силы убывают. Да и трудно совладать с обширным и разнородным материалом, анализировать и обобщать его.

У Вернадского было иначе. С юношеским темпераментом брался он за новые труднейшие проблемы, выдвигал новые идеи, работал над новыми книгами и статьями.

С 1923 по 1936 год выходят в свет отдельные тома его замечательной «Истории минералов земной коры»; кроме статей на прежние темы, он пишет исследования о природных водах, круговороте веществ и газах Земли, о космической пыли, геотермии, проблеме времени в современной науке…

Поистине не было и нет ученого, который мог бы столь долгие годы продолжать так глубоко разрабатывать многочисленные научные проблемы, относящиеся к различным наукам.

Главной для него остается тема биосферы — области жизни — и геохимической деятельности живого вещества. Для расширения научных работ в этой области (теперь-то мы можем оценить его дальновидность!) он организовал в 1928 году биогеохимическую лабораторию.

В 1937 году Владимир Иванович в последний раз выступает на международном геологическом конгрессе с докладом: «О значении радиоактивности для современной геологии» и добивается создания международной комиссии по определению геологического времени. Его продолжают волновать и частные проблемы наук о Земле (прежде всего геохимии, минералогии), учение о биосфере, общенаучные проблемы времени и симметрии.

Начавшуюся вторую мировую войну и затем нападение фашистской Германии на нашу страну он переживал очень сильно (почти шестьдесят пять лет назад он, как мы помним, горько переживал поражения и радовался победам русских войск на Балканах). В победе над фашизмом он не сомневался, веря в нее как в историческую неизбежность.

В 1943 году в эвакуации в Боровом (Казахская ССР) умирает его жена, друг и помощница Наталья Егоровна, с которой он прожил пятьдесят шесть лет. В конце 1944 года у возвратившегося в Москву Владимира Ивановича произошло кровоизлияние в мозг, а 6 января 1945 года на восемьдесят втором году жизни он скончался.

В последующие годы переиздавались некоторые его работы, значительное количество произведений впервые увидело свет.