Деятельность В.Н. в области морфологии в московский период его жизни, несмотря на обилие работы по маляриологи, экспедиции, служебные и общественные обязанности, непрерывно продолжалась. С 1934 г. он состоял профессором Московского университета, где в течение ряда лет читал курс сравнительной анатомии беспозвоночных. В него он вложил обширные знания в этой области, накопленные им со студенческих лет, в результате постоянных размышлений о принципах этой науки, равно как и о частных ее проблемах. В основном содержание этого курса сложилось у В.Н. ещё в Перми. Но в Москве перед началом второй мировой войны в результате упорной многолетней работы им был закончен огромный труд по составлению рукописи книги, которая вышла в 1944 г. под названием «Основы сравнительной анатомии беспозвоночных». После ее выхода В.Н. продолжал работу над ней. В 1952 г. вышло 2-е издание, значительно дополненное не только новыми фактами, но и новыми теоретическими главами, каждая из которых является оригинальным научным исследованием. После этого работа по улучшению книги продолжалась для польского (1958) и немецкого (1958–1960) изданий. Уже поднимался вопрос о переводе этой книги на французский и английский языки.
Появление этой книги В.Н. Беклемишева – событие в науке, значение которого сейчас ещё вряд ли кто-нибудь сможет оценить надлежащим образом, так как для полного освоения его нужен труд, может быть, не одного поколения учёных. Эта книга относится к типу сочинений, в которых новыми являются не взгляды автора на те или иные отдельные вопросы или части данной науки, а в котором вся наука в целом, столетия существовавшая до этого, подаётся в новом аспекте. Отсюда понятно, как трудно характеризовать эту книгу в нескольких строках (что сделать только и позволяют рамки составляемого очерка). Несмотря на всеобщее признание эволюционной теории и единства всего живого, сочинений по сравнительной анатомии, охватывающих все группы животных, вовсе не существовало, пожалуй, со времён выхода «Генеральной морфологии» Э. Геккеля (1866). Курсы сравнительной анатомии истекшего столетия рассматривали либо ряды форм в пределах отдельных типов животных (позвоночных, моллюсков, иглокожих и т. д.), либо проводили сквозное рассмотрение отдельных систем органов во всех группах Mеtazoa. В первом случае задача поисков единства в многообразии всего животного мира вовсе не ставилась, во втором – дело обычно не шло дальше последовательного описания строения данной системы органов во всех группах животных, причём либо оказывалось, что никаких широких обобщений сделать невозможно (как, например, после обозрения всех скелетов животных от простейших до насекомых и позвоночных), либо, если эти обобщения и делались, то проблема сопоставления животных друг с другом этим не сдвигалась, поскольку эти обобщения касались лишь отдельных органов. В.Н. Беклемишев же, положив в основу забытые принципы симметрии плана строения, создал удивительную по стройности и ясности картину изменений архитектоники тела в масштабе всего животного мира. Этими принципами, выдвинутыми в XVIII и в начале XIX века, конечно, бессознательно пользовались все морфологи до наших дней, и без этого вряд ли было бы возможно построение каких бы то ни было филогенетических схем и теорий (строившихся во множестве). Но благодаря тому, что эти принципы у морфологов, начиная со второй половины XIX века, погрузились в «подсознание», в сравнительной анатомии типов появилось так много произвола и путаницы, что многие выдающиеся исследователи перестали считать сравнительную анатомию наукой. Выведение В.Н. Беклемишевым принципов старой морфологии из забвения – его огромная заслуга, тем более что он сделал это не в виде методологической декларации, а на практике показал их плодотворность, применив их к современным фактическим данным. В то же время принципы морфологии В.Н. Беклемишева – это отнюдь не возврат к старому. Форма организмов для него не есть нечто неподвижное, как для старых морфологов. Во-первых, под формой организма он понимает весь цикл его изменений в онтогенезе, считая, что истинным объектом сравнительной анатомии являются морфогенезы («морфопроцессы», по его терминологии). Во-вторых, он твёрдо стоит на позициях современного эволюционного трансформизма. В-третьих, он настойчиво пропагандирует необходимость учёта физиологических и экологических данных при морфологических исследованиях. Таким образом, основная концепция В.Н. представляет собою синтез, поднимающий сравнительную анатомию на новый, более высокий уровень. Кроме того, для морфологических взглядов В.Н. в высшей степени характерна твёрдая уверенность в том, что форма организмов представляет собою не результат случая и игры сил, действующих на разных уровнях материи, то есть это не «эпифеномен», как он любил выражаться, а реальный первичный объект природы; при этом естественная система организмов, построение которой является конечной целью сравнительной морфологии, представляет собою закон, согласно которому реализуется многообразие органических форм.
Очень велики заслуги В.Н. Беклемишева в разных областях экологии. Им много сделано в области исследования жизнедеятельности отдельных видов животных во взаимодействии их со средой (т. е. изучения их жизненных схем, по терминологии В.Н.), и при том не только в отношении переносчиков болезней и паразитов; особенно же важны его исследования в области изучения сообществ организмов. Экологические исследования В.Н. не представляют чего-либо обособленного от его морфологических работ; наоборот, те и другие составляют друг с другом органическое целое. К сообществам животных В.Н., прежде всего, подошёл как морфолог; для него биоценоз – индивид высшего порядка. Структурными единицами его являются отдельные организмы, а если в нем можно различить участки с разной структурой, расположение которых оказывается закономерным, то можно говорить и об архитектонике биоценоза с градиентным или каким-либо иным характером черт его строения. Помню, как-то ещё очень давно В.Н. сказал примерно следующее: «вырежьте мысленно участок моря, скажем в 1 км3, со всем содержимым. Чем это не соединительная ткань с промежуточным жидким веществом и весьма разнообразными «форменными элементами» от микробов до китов?» Таким образом, если в составе многоклеточного организма мы усматриваем систему иерархически соподчинённых структурных единиц, то и сам он, взятый в целом, входит в качестве структурного элемента в сообщество (биоценоз). Но и биоценозы представляют собою систему иерархически соподчинённых и связанных друг с другом сообществ; каждое из них, взятое в целом, является структурным элементом сообщества более высокого ранга. Восходя по этой линии охватывающих друг друга сообществ, мы достигнем совокупности всех организмов на поверхности земли, которая составляет ее «живой покров». В этом отношении В.Н. Беклемишев соприкасается с замечательными работами В.И. Вернадского, который доказал, что периферический слой земной коры и прилегающий к ней слой атмосферы составляют «биосферу», все свойства которой определяются взаимодействием ее минеральных и живых составных частей. Но В.И. Вернадского, как минеролога и геохимика, интересовали только глобальные результаты химических превращений в биосфере, и в его сознании были только вещества биосферы, а В.Н. Беклемишеву, как морфологу, «живой покров» Земли или «геомерида», как он называл его раньше, представлялся сложнейшей совокупностью живых особей разных рангов, соподчинённых друг другу. Тем самым он полагал, что и весь живой покров земли в целом также, в известном смысле слова, является живым организмом. Учение о строении этого организма и его частей, состоящих, в конечном счёте, из организмов в обычном смысле этого слова, названа В.Н. Беклемишевым симморфологией. Наряду с нею, как и в отношении отдельных особей, когда изучение строения сообществ достигает известного уровня, возникает вопрос об их деятельности, т. е. рождается физиологическая точка зрения, которая создаёт учение, названное В.Н. симфизиологией. Эти обобщения содержатся в нескольких теоретических статьях В.Н., а кроме того, он и его сотрудники касаются их мимоходом в очень многих работах. Однако монографии по экологии, аналогичной его сравнительной анатомии, В.Н. так и не успел написать, хотя им был заключён договор с издательством «Советская наука» на ее написание (сохранился план книги и аннотация к нему).