Вернадский – основатель многих научных школ, академик Петербургской АН (1912), РАН (1917), АН СССР (1925), основатель и первый президент АН Украины (1919). Один из организаторов и председатель Комиссии по изучению естественных производительных сил (1915–1930). Организатор и директор Радиевого института (1922– 1939), Биогеохимической лаборатории (1928) (ныне Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН).
В дореволюционный период принимал активное участие в освободительном движении, один из создателей и лидеров «Союза освобождения», участник земского движения конца XIX–начала XX в., член (1905) Конституционно-демократической партии; в 1917 г. член ее ЦК; в августе–октябре 1917 г. товарищ (заместитель) министра народного просвещения Временного правительства.
Магистральное направление его естественно-научных интересов – разработка целостного учения о биосфере – одаренной жизнью оболочке Земли, в которой совокупная деятельность живых организмов, в том числе человека, проявляется как геохимический фактор планетарного масштаба и значения. Следующая эволюционная стадия биосферы – ноосфера (сфера разума) – качественно новая форма организованности биосферы, возникающая при взаимодействии природы и общества в результате преобразующей мир творческой деятельности человека, опирающейся на научную мысль. Антропогенная деятельность человечества становится, по мнению Вернадского, решающим фактором развития, мощной силой, сравнимой по своему воздействию на природу с геологическими процессами. Учение Вернадского о взаимоотношении природы и общества оказало определяющее влияние на формирование современного экологического сознания, явилось теоретической базой природоохранных мероприятий. Кардинальные положения концепции ноосферы претендуют по существу на статус теории исторического процесса. Понятия «биосфера» и «ноосфера» (не понятые и должным образом не востребованные при жизни Вернадского) все более определяют интеллектуальный климат современной эпохи. В самых различных сферах общественного сознания ныне признаются самоценность биосферы Земли, ее уникальность в Солнечной системе и ее определяющее значение для человечества. Переосмысливаются традиционная система ценностей, основания деятельности людей, с ноосферных позиций судят о социально-экономическом, технологическом развитии, перспективах материальной и духовной культуры в целом.
На протяжении жизни ученого его мировоззрение видоизменялось, развивалось и обогащалось, но неизменно представляло собой целостную естественно-научную систему взглядов, базирующуюся на единых теоретических основаниях. Существенную часть его исследований занимают: философские и методологические проблемы, многообразие пространственно-временных состояний материи, структура и свойства времени, логика опытных и наблюдательных наук, соотношение эмпирического и теоретического в научном познании, природа научного мировоззрения, история и организация науки, закономерности ее развития, философия естествознания, взаимодействие естествознания и философии, социальные функции науки, этика научного творчества. Вернадский был одним из создателей русского космизма – системы, опирающейся на идею внутреннего единства человека и космоса, в которой естественно-историческая, природная (в широком понимании – космическая) и социально-гуманитарная человеческие тенденции развития науки гармонически сливаются в единое целое.