В 1885 году Вернадский закончил Петербургский университет, но остался в нем и стал хранителем Минералогического музея при университете, одного из старейших в России. Владимир Иванович превратил его разрозненные коллекции в ценнейшее музейное собрание. Вернадский совершал многочисленные геологические и почвоведческие экскурсии по России, Европе, в крупнейших музеях мира изучал геологические, палеонтологические, минералогические и метеоритные коллекции, участвовал в различных международных конгрессах.
В 1886 году Владимир женился на Наталии Старицкой. В семье было двое детей — сын Георгий и дочь Нина.
Через 5 лет он уехал в Москву и стал приват-доцентом минералогии Московского университета, где в 1897 году защитил докторскую диссертацию «Явление скольжения кристаллического вещества», в 1898-м получил звание профессора и принял кафедру минералогии и кристаллографии.
В 1906 году Владимира Вернадского избрали адъюнктом Императорской академии наук и назначили заведующим минералогическим отделом Геологического музея имени Петра Великого, в 1908-м он был избран экстраординарным академиком, в 1912-м — ординарным академиком, в 1914-м — директором Минералогического и Геологического музея АН, в 1915 году — председателем Комиссии по изучению производительных сил России, созданной во многом по его инициативе. Из комиссии впоследствии образовались керамический, радиевый, оптический, физико-химический институты, институт платины и другие.
В 1903 появилась монография Вернадского «Основы кристаллографии», а в 1908-м начался выход в свет отдельными выпусками «Опыта описательной минералогии».
В 1907 году Вернадский начал исследования радиоактивных минералов в России, в 1910-м — создал и возглавил Радиевую комиссию Академии наук. Работа в ней стимулировала развертывание систематических исследований Вернадского по проблемам биогеохимии, учения о живом веществе и биосфере. В 1916-м он приступил к разработке основных принципов биогеохимии, изучению химического состава организмов и их роли в миграции атомов в геологических оболочках Земли.
В своих исследованиях Вернадский выдвинул крупнейшие, представляющие большое практическое значение научные проблемы: строения силикатов, геохимии редких и рассеянных элементов, поисков радиоактивных минералов, роли организмов в геохимических процессах, определения абсолютного возраста горных пород. Он предложил новую эволюционную теорию происхождения минералов (генетическую минералогию). Большое значение имели исследования Вернадского о строении силикатов и алюмосиликатов, составляющих большую часть земной коры. Его учения о роли каолинового ядра и строении алюмосиликатов легло в основу современной кристаллографии, а представления о парагенезисе и изоморфных рядах — в основу одного из научных методов поисков полезных ископаемых.
Его учение о живом веществе и роли последнего в геохимических процессах впервые определило задачи биогеохимии. Сформулированное Вернадским учение о биосфере и ее эволюции, о мощном воздействии на окружающую среду человека и преобразовании современной биосферы в ноосферу (сферу разума) — крупное философское обобщение. Развивая мысль о радиоактивном распаде как эталоне времени и энергетическом факторе Земли, Вернадский положил начало радиогеологии. Предвидя большое будущее радия и урана, Владимир Иванович первым в России с 1910 года проводил поиски их месторождений. Идеи Вернадского имеют фундаментальное значение для решения вопросов горной науки — разработки месторождений полезных ископаемых с помощью подземного выщелачивания, охраны окружающей среды в районах горнодобывающих предприятий.
Принципиально новый, качественный этап в научном творчестве Вернадского, продолжавшийся до конца жизни, начался с 1916 года, когда он приступил к систематическому исследованию живой природы в атомном и планетарно-космическом аспектах, перейдя одновременно к естественно-историческому изучению человека и человечества, их настоящего и будущего.
Во время Октябрьского большевистского переворота Вернадский возглавляет Министерство народного просвещения во Временном правительстве. Победу большевиков он воспринимает как трагическое поражение демократии.
В 1917 году здоровье Вернадского ухудшилось. У него обнаружили туберкулез. Летом он уехал в Украину. Бурные события Гражданской войны застали его в Киеве. Здесь он активно участвовал в создании Украинской Академии наук и был избран 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. Современная НАН Украины по сей день сохраняет в своей основе идеи и структуру, заложенные В. И. Вернадским. Созданная при его участии во время Гражданской войны в Киеве библиотека — в настоящее время крупнейшая Национальная библиотека Украины, которая носит имя Владимира Вернадского.
Позже Вернадский был инициатором создания ряда академических учреждений России. Но главной для ученого оставалась научно-теоретическая работа. В годы пребывания в Киеве, Полтаве, Харькове, затем в Ростове, Новороссийске, Ялте, Симферополе он разрабатывал основы учения о геохимической деятельности живого вещества. Вернадскому предлагали эмигрировать в Англию. Он остался на родине, и от украинского гражданства, предложенного гетманом Скоропадским, тоже отказался.
1923–1926 годы ученый провел за границей, ведя большую научно-исследовательскую и преподавательскую работу. Выходят в свет его лекции по геохимии, статьи по минералогии, кристаллографии, геохимии, биохимии, химии моря, эволюции жизни, а также о геохимической деятельности и будущем человечества. Вернувшись в 1926 году на родину, Вернадский публикует свою знаменитую монографию «Биосфера».
С юношеских лет Владимир всерьез задумывался о жизни и смерти, о связи поколений, о цели человеческого существования — и отдельной личности, и всего человечества. Жизнь — не случайное явление на земной поверхности. Она теснейшим образом связана со строением земной коры, входит в ее механизм и в этом механизме исполняет важные функции, без которых он не мог бы существовать. Ею в действительности определяется не только картина окружающей нас природы, создаваемая красками, формами, сообществами растительных и животных организмов, трудом и творчеством культурного человечества, но ее влияние гораздо глубже, проникает в более грандиозные химические процессы земной коры. Однако самые точные формулировки и характеристики не исчерпывают проблем жизни. В. И. Вернадский первым стал исследовать жизнь как целое, как геологически своеобразное живое вещество, характеризующееся весом, химическим составом, энергией и геохимической активностью. Он подчеркивал, что за геологическую историю организмы, по-видимому, осваивали новые области планеты, приспосабливаясь к многообразным природным условиям и участвуя в их изменении.
