Были предложены некоторые усовершенствования добычи нефти и её переработки. Инженер В.Г. Шухов в 1878 создал первый нефтепровод на промыслах Баку; им же предложен эрлифт. Предпринимались опыты химической переработки нефти путём крекирования (А.А. Летний, 1878; В.Г. Шухов, 1890). В годы 1-й мировой войны 1914 — 18 С.А. Лебедев организовал в Баку производство толуола из нефтяных газов. Во 2-й половине 19 — начале 20 вв. возникли Бакинское отделение Русского технического общества, филиалы Кавказского общества сельского хозяйства, общество врачей г. Баку, химические лаборатории при нефтеперерабатывающих заводах, опытные с.-х. поля и станции и др., но их деятельность носила разрозненный характер. В изучении флоры и фауны А. в 19 в. принимали участие многие учёные России, однако общая картина растительного покрова и животного мира не была создана. Запрет, наложенный царским правительством на организацию высшей школы в Закавказье, отсутствие среднего образования на родном языке тормозили подготовку специалистов - азербайджанцев, не говоря уже о научных кадрах.
Развитие естественных и технических наук после Октябрьской революции (довоенный этап). Победа Советской власти открыла перед азербайджанским народом невиданные возможности для научного творчества. Главным очагом развития естественных и др. наук в первые годы Советской власти был Азербайджанский государственный университет, во главе которого стоял видный русский учёный-медик В.И. Разумовский. Наряду с созданием вузов, ставших важнейшим центром подготовки национальных научных кадров, возникают научные и научно-производственные учреждения: Геологическое бюро и Центральная химическая лаборатория «Азнефти», Бакинская морская обсерватория и др. В ноябре 1923 создано общество обследования и изучения А. — зачаток будущей АН республики. Инициаторами общества были видные государственные и партийные деятели Г. Джабиев, С. Агамалы-оглы, Г. Султанов, Н.Н. Нариманов, писатель и литературовед А. Ахвердов и др. С самого начала наука Советского А. развивается в неразрывной связи со всей советской наукой, при повседневной поддержке со стороны таких выдающихся деятелей, как А.П. Карпинский, В.Л. Комаров, И.Д. Зелинский, С.С. Наметкин, А.Н. Несмеянов, Н.Н. Семенов, которые проделали большую работу и в области подготовки национальных научных кадров. В конце 1929 на базе общества был создан Азербайджанский научно-исследовательский институт (АзГНИИ). В начале 30-х гг. благодаря подготовке научных работников в вузах А. и в др. центрах СССР объём научных исследований резко возрос. В конце 1932 АзГНИИ был преобразован в Азербайджанской отделение Закавказского филиала АН СССР, а последнее в 1935 было реорганизовано в Азербайджанский филиал АН СССР (АзФАН).
Важнейшим направлением научных исследований в А. была совокупность проблем, связанных с нефтью, — поиски новых нефтяных месторождений, совершенствование добычи нефти, её переработки. Основная задача геологов А. в решении проблем, связанных с нефтью, заключалась в установлении нормальных геологических разрезов для отдельных нефтяных районов; были выявлены новые, более глубоко залегающие нефтяные пласты, вскрытие которых значительно увеличило добычу нефти. Детальная геологическая съёмка ряда районов была проведена М.В. Абрамовичем, С.М. Апресовым, М.А. Муллаевым и др. в содружестве с И.М. Губкиным, Н.С. Шатским и др. Начаты исследование нефтеносности южной части Каспийского моря и освоение морских нефтяных площадей. Большое значение имели палеонтологические и стратиграфические исследования кайнозоя (В.В. Богачёв, Н.И. Андрусов, в дальнейшем К.А. Ализаде, М.М. Алиев и др.).
Крупный успех в технике нефтедобычи — внедрение прогрессивного турбинного способа бурения, в разработке которого большую роль сыграл бакинский инженер М.А. Капелюшников. Создание новых типов бурового инструмента и оборудования, совершенствование технологии применения глинистых растворов и т. д. дали возможность резко увеличить скорость проходки и глубину скважин.
В 30-х гг. развернулись работы и в области химии. Началось систематическое изучение состава углеводородов нефтей А. и путей их химической переработки и промышленного использования. Значительный вклад в разработку начал химии нефти внесли Л.Г. Гурвич и К.А. Красусский. Был внедрён крекинг-процесс (середина 30-х гг.). Разрабатывалась технология получения синтетического этилового спирта на основе нефтяного газа — этилена. Развернулись исследования пиролиза жидких и газообразных углеводородов с целью получения ароматических и непредельных углеводородов. Изучались методы улучшения моторных топлив и масел. В этот период развивается гидродинамика нефти в пласте, основоположником которой был академик Л. С. Лейбензон, долгое время работавший в А.; исследуются физические свойства нефти и её продуктов.
В 30-е гг. началось систематическое изучение рудных и нерудных ископаемых А. Были предприняты исследования магматических пород (Ш.А. Азизбеков, М.А. Кашкай и др.), установлены некоторые закономерности размещения месторождений чёрных, цветных, редких и благородных металлов, химического сырья, стройматериалов, изучались основные рудообразующие минералы. К этому периоду относятся также работы по изучению состава алунитов и хромитов и методам их переработки. Началось исследование одной из важнейших для А. проблем — определения водных ресурсов и методов их использования. В лаборатории физики АзФАН была начата разработка некоторых проблем физики металлов, полупроводников (Х.И. Амирханов).
Основным направлением биологических исследований в 20—30-х гг. было выявление растительных и животных ресурсов республики. А.А. Гроссгейм опубликовал 3-томную «Флору Азербайджана». Проведены работы по описанию фауны, в частности ценных рыб Каспия (А.Н. Державин). Составлены почвенные карты некоторых районов А.
В 30-е гг. центр работ биологов и почвоведов А. переместился в область конкретных проблем народно-хозяйственного значения. Подготовлен 2-томник «Растительное сырьё Азербайджанской ССР» (1942), сводная работа о типах засоления почв А. (в частности, поливных земель) и борьбе с этим явлением; труды почвоведов имели важное значение для освоения земель низменных районов А., мелиорации почв хлопковых районов.
В годы Великой Отечественной войны внимание учёных было приковано к получению высококачественных топлив, масел, взрывчатых веществ и др. химических продуктов, необходимых для обороны страны. В эти годы (и после войны) нефтехимиками А. разрабатывался процесс алкилирования бензола олефинами с целью получения кумола и этилбензола — ценных компонентов авиационного топлива, а также исходных продуктов в производстве синтетического каучука, фенола, ацетона и др. химических соединений.
Развитие науки в послевоенный период. В 1945 была создана АН Азербайджанской ССР — руководящий центр науки в республике. Основные задачи науки в А. в послевоенные годы заключались в содействии быстрому подъёму нефтяной и горнорудной промышленности, созданию новых отраслей химии, металлургии, промышленности стройматериалов, получению ценных культур сельского хозяйства, в первую очередь хлопчатника. Ведущую роль играли геология, нефтяная техника, а в 50 — 60-е гг.— нефтехимия. Быстрыми темпами развиваются исследования в области химии нефти. Вместе с тем научно-техническая революция приводит ко всё более широкому развитию физико-математических и биологических наук. Увеличился удельный вес исследований теоретических проблем современной химии, физики, биологии. В послевоенный период значительно возрос вклад учёных А. в развитие советских естественных и технических наук в целом.
Геология. В результате комплексных геолого-геофизических и разведочных работ на территории А. выявлен ряд новых нефтегазоносных областей, исследованы более глубокие пласты и открыты крупные, в том числе морские, месторождения нефти («Нефтяные Камни», Сангачалы-море, остров Дуванный, остров Булла и др.). Выявлена нефтегазоносность т. н. Апшеронского порога, пересекающего Каспийское море между Апшеронским полуостровом и побережьем Туркменской ССР и располагающегося на значительных глубинах моря. Определённые успехи достигнуты в изучении условий залегания нефти и газа. Важнейшим направлением нефтяной геологии стало выявление закономерностей происхождения нефтегазовых областей, связи между геологическими процессами в осадочной толще и в более глубоких частях земной коры и формированием нефтегазовых залежей, прогнозирование запасов нефти и газа и их размещения (М.В. Абрамович, А.А. Ализаде, Ш.Ф. Мехтиев, А.К. Алиев, Б.К. Бабазаде, Г.А. Ахмедов, Ф.Г. Дадашев, А.М. Ахмедов, К.М. Султанов, А.Г. Халилов, С.Г. Салаев и др.). Развитие получили палеонтолого-стратиграфические (К.А. Ализаде, М.М. Алиев) и тектонические (В.Е. Хаин, Э.Ш. Шихалибейли) исследования, которые дали возможность представить детальные схемы палеозоя, мезозоя и кайнозоя А. Значительное развитие получила микропалеонтология (Д.М. Халилов). Развиваются петрографические (Ш.А. Азизбеков, Р.Н. Абдуллаев, Г.И. Керимов и др.) и геохимические исследования.