В 1933 в Ленинграде состоялась научно конференция по изучению производительных сил Т., рекомендации которой имели важное значение для развития народного хозяйства, науки и культуры Т. В 30-е гг. Каракалпакская экспедиция АН СССР проводила комплексные исследования Т.: И. П. Герасимов (палеогеография- и геоморфология), Б. А. Федорович, С. Ю. Геллер, А. С. Кесь (геоморфология, почвоведение, палеогеография), П. И. Калугин, В. Н. Кунин (гидрология и гидрогеология), И. М. Губкин, А. Е. Ферсман, Д. И. Щербаков (геология, полезные ископаемые), М. П. Петров, М. Г. Попов, В. В. Никитин (ботаника), М. К. Лаптев (зоология) и др. Был составлен ряд общегеографических, климатических, почвенных, геоботанических, геоморфологических и др. специальных карт. Началась промышленная эксплуатация нефтяных месторождений Небит-Дага (с 1932), использование солей Кара-Богаз-Гола (с 1929), йодобромных вод Челекена (с 1932).
В 30-е гг. были созданы Туркменский с.-х. институт им. М. И. Калинина, Трахоматозный институт, институт кожных и венерических болезней, институт тропических болезней, ряд опытных растениеводческих, зоологических, животноводческих и ветеринарных станций и опытных полей. В 1937 был образован Комитет по делам наук; в 1938 — Туркменское геологическое управление. В 1941 организован Туркменский филиал АН СССР, первым председателем которого стал Б. А. Келлер.
В годы Великой Отечественной войны 1941—45 научные исследования имели в основном поисковое направление (нефть, газ, полиметаллы, руды и др.). Изучались вопросы освоения минерального сырья, а также проблемы гидрогеологии, водоснабжения, организации отгонно-пастбищного содержания скота, использования массивов земель нового орошения и т.д. Значительную помощь научным учреждениям Т. оказали сотрудники эвакуированных сюда Московского и Одесского университетов, Сочинского бальнеологического института. С участием специалистов, временно эвакуированных в Т., развивались исследования по физике, химии, агрохимии, биохимии (Я. И. Герасимов, А. Ф. Иоффе, М. З. Латинская, А. С. Предводителев и др.). В 1941 в системе Туркменского филиала АН СССР созданы институт геологии и Биологический институт (в 1944 на его основе возник Зоолого-зоотехнический институт, преобразованный в 1951 в институт животноводства); в 1944 — Физико-технический институт. В 1941 организован Бадхызский заповедник.
Развитие естественных и технических наук в послевоенный период. В послевоенные годы продолжались поиски полезных ископаемых: были выявлены перспективные нефте- и газоносные структуры (Челекен, Кизыл-Кум, Кум-Даг), крупные месторождения серы и свинца в Гаурдак-Кугитангском районе и др. (Г. П. Горшков, А. В. Данов, П. И. Калугин, В. П. Мирошниченко, А. В. Сидоренко). Велись исследования ионосферного распространения радиоволн (Н. М. Ерофеев), метеорных явлений (И. С. Астапович), свечения ночного неба. Начались исследования полупроводников и ультразвука, работы в области гелиотехники, сейсмологии, астрофизики. Успешно решались вопросы развития животноводства и земледелия, освоения пустынь (О. М. Джумаев, Г. И. Доленко, М. К. Лаптев, К. К. Саковский и др.); ботаниками выполнена инвентаризация флоры, собран гербарий, составлены карты пастбищ (Н. А. Мордвинов, И. А. Мосолов и др.). Над повышением продуктивности животноводства работали М. И. Белоногов, Н. А. Веселов, В. А. Трофимовский, В. В. Донченко. Проводились микробиологические (М. Ф. Цыганков) и гидробиологические (Я. П. Власов., И. В. Старостин) исследования.
В 1951 на базе Туркменского филиала АН СССР была создана Академия наук Туркменской ССР. Основные направления научных исследований 50-х гг. связаны с развитием нефтяной и газовой промышленности, проектированием и сооружением первой очереди Каракумского канала, повышением урожайности основных с.-х. культур и продуктивности животноводства, крупным промышленным и жилищным строительством. В 1951 за открытие и освоение новых месторождений нефти в Т. в послевоенные годы группе учёных и производственников была присуждена Государственная премия СССР. Во 2-й половине 50-х гг. силами Туркменского филиала ВНИИ министерства нефтяной промышленности в Небит-Даге (основано в 1951) и института химии АН Туркменской ССР (основан в 1957) начались систематические работы по химии нефти и природного газа. В результате географических и геологических исследований территории Т. были составлены гидрологические, тектонические и др. специальные карты, выявлены основные физико-географические и экономико-географические особенности, разработаны пути освоения природных ресурсов Т. В 1957 на базе Биологического института созданы институт зоологии и паразитологии и институт ботаники. Институтом сейсмостойкого строительства (основан в 1951) велись научные исследования в области сейсмостойкого строительства и технологии получения на базе местного сырья дешёвых строительных материалов. В 1953 при Президиуме АН Туркменской ССР был создан Отдел краевой патологии и курортологии.
В 60-е гг. значительно увеличился объём исследований в области геологии, гидрологии, физики, химии, технических наук, географии, биологии, зоологии, медицины, с чем связано образование ряда новых научных учреждений в системе АН Туркменской ССР и отраслевых НИИ. Большим достижением советской науки и техники явилось строительство Каракумского канала. За разработку проектов и сооружение первой и второй очередей Каракумского канала в 1965 ведущей группе проектировщиков и строителей была присуждена Ленинская премия.
Геология и гидрогеология. В 60-х гг. значительные геолого-съёмочные, поисково-разведочные, гидрогеологические и геофизические работы учёных (Ю. Н. Годин, П. Е. Граждан, П. И. Калугин, В. Н. Кунин, Х. М. Мамедов, К. К. Машрыков, М. Э. Эсенов и др.) позволили оценить перспективы минеральных ресурсов Т., выявить новые месторождения нефти и газа (Юго-Западная Т., древняя и современная дельта Мургаба, восточная часть Центральных Каракумов), мирабилита, йодобромных солей, угля, строительных материалов. За открытие и ввод в эксплуатацию Ленинского (Котурдепе) месторождения группе геологов и нефтяников в 1962 была присуждена Ленинская премия.
Было продолжено гидрогеологическое изучение территории Т.: дана оценка прогнозных ресурсов подземных вод, составлена гидрогеологическая карта Т. и карта грунтовых вод, обнаружены подземные линзы пресной воды в пустынных и предгорных районах. Интенсивные исследования проводились в зоне крупных ирригационных сооружений: Каракумского канала, Сары-Язинского, Хауз-Ханского, Тедженского водохранилищ.
Геофизика. Основными направлениями в развитии геофизики оставались прикладное, связанное с методами поиска структур для постановки разведочного бурения на нефть, газ и др. виды полезных ископаемых, и планетарное. В 1960 были созданы Отдел геофизики и сейсмологии при Президиуме АН Туркменской ССР (с 1965 институт физики Земли и атмосферы) и Центральная комплексная тематическая экспедиция при Управлении геологии и охраны недр Совета Министров Туркменской ССР. Геофизиками Т. уточнена карта тектонического районирования территории Т., составлены карты нефтегазоносных областей и перспектив нефтегазоносности запада Средней Азии, намечены основные направления нефтепоисковых и разведочных работ.
Учёные института физики Земли и атмосферы АН Туркменской ССР совместно с работниками Управления геологии Совета Министров Туркменской ССР проводили комплексные геофизические исследования по изучению глубинных зон Земли. Геофизиками Т. созданы карты аномалий силы тяжести, магнитного поля, локальных и региональных гравитационных аномалий. В Т. организована сеть стационарных сейсмических станций, составлены карты эпицентров и каталог местных землетрясений с энергетической характеристикой. Уточнена карта сейсмического районирования территории республики, созданы карты сейсмического микрорайонирования гг. Ашхабада, Небит-Дага, Красноводска и Челекена. Достигнуты положительные результаты по выявлению закономерностей сейсмических явлений и в прогнозировании землетрясений. Проведены исследования физических параметров верхних слоев атмосферы (ионосферы), изучались связи процессов, происходящих в верхних слоях атмосферы, с волновой и корпускулярной радиацией Солнца, с уровнем солнечной активности. Созданы новые направления в исследовании свечения ночного неба, земных токов и атмосферных радиопомех, организованы наблюдения за искусственными спутниками Земли, изучалась физика метеоров и метеорных следов, условия распространения радиоволн. Выполнен ряд наблюдений по программам Международного года спокойного Солнца. Значительный вклад в развитие геофизики внесли Ю. Н. Годин, Н. М. Ерофеев, О. О. Овезгельдыев, О. А. Одеков и др.
Физико-технические науки. В Физико-техническом институте АН Туркменской ССР проводились исследования по преобразованию солнечной энергии и использованию её в народном хозяйстве (В. А. Баум, А. Какабаев, Р. Байрамов). В институте сконструирован и строится первый в СССР опытно-промышленный солнечный опреснитель; для кондиционирования воздуха в жилых и производственных помещениях создан опытный образец адсорбционной холодильной машины с открытой регенерацией. Исследовались физические свойства полупроводниковых материалов, разрабатывалась технология получения новых материалов. Обнаружена отрицательная фотопроводимость в полупроводниковых кристаллах фосфида индия. Созданы полупроводниковые приборы. Изучены общие закономерности и взаимодействие акустических волн с веществом, внутримолекулярные процессы в жидкостях (А. А. Бердыев). Велись работы по исследованию вязких жидкостей. Изучение магнитных явлений проводилось на кафедре теоретической и экспериментальной физики и в проблемной научно-исследовательской лаборатории по физике твёрдого тела Туркменского университета им. А. М. Горького (Р. Г. Аннаев).
