В 1898 году у Вернадского родилась дочь Нина, сын его в это время уже учился, ему было девять лет.

Вернадский продолжает вести интенсивную научную работу, участвуя в геологической поездке по Крыму и Кавказу, открывает месторождение бокситов на Таманском полуострове.

«На рубеже веков Вернадский обнаружил, что вырастил уже не просто научное направление, а целую новую науку, отпочковавшуюся от минералогии» (Г.Аксёнов). Об основных принципах новой науки Вернадский рассказал на съезде русских естествоиспытателей и врачей, так родилась геохимия.

В лаборатории Вернадского, которую он называл Институтом, работали студенты и ассистенты, слушательницы женских курсов. Одновременно проявляется и талант Вернадского как историка науки, он пишет работу «О значении трудов Ломоносова в минералогии и геологии», получившую высокую оценку у специалистов.

В 1903 году в связи со смертью своего учителя, выдающегося учёного, родоначальника новой науки - почвоведения — В.В.Докучаева, Вернадский пишет статью «Страница из истории почвоведения». Интересный факт биографии Вернадского, который проявился уже в это время, — в период его большой политической активности (см. ниже) возрастает его научная продуктивность: выходят из печати его минералогические и кристаллографические статьи и лекции, специальные и популярные работы по истории науки и о людях науки.

4 марта 1906 года Вернадский избирается адъюнктом по минералогии С.-Петербургской академии наук, назначается заведующим минералогическим отделением Геологического музея Академии Наук.

Вернадский пришёл в Академию Наук с основной идеей — приблизить минералогию к жизни, к делу освоения территории России. Полноправным академиком Вернадский становится в 1912 году.

Но в то же время его волнуют и другие проблемы: «Много в последнее время обдумываю в связи с вопросом о количестве живого вещества. Читаю по биологическим наукам, масса для меня любопытного. Получаемые выводы заставляют меня задумываться. Между прочим, выясняется, что количество живого вещества в земной коре. есть величина неизменная. Тогда жизнь есть такая же вечная часть космоса, как энергия и материя? В сущности, ведь все рассуждения о приносе «зародышей» на землю с других небесных тел в основе своей имеют то же предположение о вечности жизни?» (подчёрнуто мной - В.Б.).

Много времени Вернадский посвящает минералогической части музея Академии Наук - покупает и привозит из своих поездок коллекции камней, в 1908 году принимает участие в работе сессии Британской Ассоциации Наук в Дублине, после чего начинает вести работу над проблемой радиоактивности.

«Радиоактивность решала загадку внутреннего тепла Земли, не прибегая к умозрительным предположениям. Пусть не сейчас, но в принципе можно измерить как время жизни Земли, так и её энергию. Мир становился объёмным - у него появилась исчислимая история» (Г.Аксёнов).

В 1909 году Вернадский совершает поездку по Италии, собирает большое количество минералов, и ещё одним итогом поездки стало то, что итальянский натуралист в следующем году назовёт открытый им минерал «вернадскит».

Одновременно он много времени уделяет преподавательской работе в университете, на высших женских курсах и в созданном в 1908 году частном Университете Шанявского.

Богатый золотопромышленник А.Л.Шанявский завещал городу Москве два миллиона рублей с условием использовать их на нужды просвещения до октября 1908 года. Вернадский пишет статью «К вопросу об университете Шанявского» и, несмотря на сопротивление Министерства просвещения, университет вовремя начинает свою работу.

Уже через два года после организации в нём училось 3600 студентов (университет был закрыт в 1918 году).

Московский период работы Вернадского в университете закончился в 1911 году, когда правительство разгромило кадетское гнездо, в результате чего из университета в знак протеста ушла одна треть преподавательского состава. В сентябре этого же года Вернадский переезжает в Петербург.

Одна из задач петербургского периода жизни и работы Вернадского — превращение минералогической части музея Академии Наук в музей мирового уровня. Как отмечает исследователь творчества Вернадского И.И.Мочалов: «...в 1911 году в музей поступило 85 коллекций - рекордное число. Среди камней встречались и метеориты. Их адреса — множество мест в России, а также Черногория, Алжир, Италия, Мадагаскар, Норвегия, остров Готланд. В 1912 году поступило 137 коллекций, на следующий год - 102, а в 1914 году, несмотря на войну, - 103».

С приобретением новых коллекций минералогическая часть музея Академии Наук стала в ряды лучших в мире, а после увеличения штата организуется Геологический и Минералогический музей, директором которого в 1914 году становится Вернадский, а хранителем минералогической части ученик Вернадского - Ферсман.

В первое десятилетие нового века в России наблюдается резкий прорыв в области образования - количество высших учебных заведений в стране удвоилось. А о своём родном уезде Вернадский писал в статье «1911 год в истории русской умственной культуры»: «Ещё недавно 80-90 школ в Моршанском уезде казалось чем-то большим, сейчас их 120 и будет скоро больше 300!».

О статье Вернадского «Задачи высшего образования нашего времени» Г.Аксёнов пишет: «Наверное, он первый так всеохватно увидел науку, образование и - шире - культуру человечества: не как внутреннее дело людей, не как общественный феномен, но как некое планетное явление, тем более заметное, когда оно происходит на просторах такой огромной страны, как Россия».

В этот же период Вернадский пытается создать в Петербурге Ломоносовский институт, состоящий из физического, химического и минералогического отделов, но на этот проект правительство не выделило денег.

Вернадский публикует ряд работ и читает лекции по истории естествознания в России, среди них четыре статьи о Ломоносове, о первом русском учёном.

Жизнь идёт, и Вернадский строит дом на любимой с детства Украине между Полтавой и Миргородом на реке Псёл, это место стало называться хутор «Ковыль-гора».

В 1913 году Вернадский выехал с академической делегацией из 15 человек на сессию Геологического конгресса в Америку, посетил Канаду и написал Ферсману: «Я не могу здесь забыть о той ошибке (и преступлении?), которую сделали правительства Николая I и Александра II, отдав русскую Америку, добытую народным страданием».

Отметим, что Вернадский, к счастью, не дожил до того момента, когда земли Советского Союза, «добытые народным страданием», и наши позиции в Европе были преступно отданы людям и странам, которые никак нельзя заподозрить в дружеских чувствах по отношению к России. Но если за Аляску были получены хоть какие-то деньги, то новые демократические деятели сделали так, что Россия оказалась ещё всем должна многие десятки миллиардов долларов.

После начала Первой мировой войны кредиты на радиевые работы Вернадского в России стали сокращаться, прервались научные зарубежные связи, тогда у него возникла идея создания в России Комиссии по изучению естественных производительных сил (КЕПС), которая и была организована в 1915 году, а её Совет (из 56 человек) возглавил Вернадский.

«Организатор почувствовал сам, что прикоснулся к главному нерву государственной и научной жизни, к сплетению жгучих интересов. Вокруг всё ухудшалось, а комиссия на удивление расширялась. Уже в 1916 году она организует 14 экспедиций в различные районы страны» (Г.Аксёнов).

Впоследствии, вспоминая о весне 1916 года, Вернадский писал: «Для меня была ясна закономерность и неразрывность геохимических процессов ещё более резкая, чем процессов минералогических и в живой, и мёртвой материи на поверхности земли, которая мне представлялась в то время уже биосферой».

Летом 1916 года Вернадским заложены основы новой науки — биогеохимия, содержащей новый взгляд на окружающую природу и природу человека.