Автор около 400 научных работ Владимир Иванович Вернадский (1863–1945) разработал целостное учение о биосфере, её эволюции в ноосферу, в которой человеческая деятельность и разум становятся определяющими факторами развития. Считал минералогию химией земной коры, что позволило ему включить в число объектов минералогии природные воды и газы и привело к становлению новых наук – гидрохимии и геохимии, генетической минералогии, биогеохимии, гидрогеологии, радиогеологии. Развивал генетические, динамические представления о минерале, фактически реформировав минералогию.
Продолжались географические исследования уже немногочисленных, но еще имевшихся «белых пятен» на карте мира. Малоизученные районы Арктики исследовали Э.В. Толль, А.В. Колчак, Г.Я. Седов.
Эдуард Васильевич Толль (1858–1902) в 1900–1902 гг. возглавил экспедицию Петербургской АН на парусно-моторной шхуне «Заря» к Новосибирским островам. Во время плавания и особенно во время зимовок шхуны у северо-западного берега полуострова Таймыр и у западного берега острова Котельный выполнил комплекс гидрографических, физико-географических и геологических исследований. При переходе в ноябре 1902 г. с острова Беннетта по неокрепшему морскому льду на юг Толль и трое его спутников пропали без вести.
Будущий руководитель белого движения Александр Васильевич Колчак (1874–1920) также был исследователем Арктики. Он участвовал в экспедиции Э.В. Толля к Новосибирским островам; руководил его поисками в 1903 г., не потеряв ни одного человека.
Георгий Яковлевич Седов (1877–1914) выступил с проектом санной экспедиции к Северному полюсу. Но проект не получил поддержки со стороны правительства. Экспедицию пришлось организовывать на частные пожертвования. 28 августа 1912 г. зафрахтованное Седовым парусно-паровое судно «Святой Фока» вышло из Архангельска, но встретило у Новой Земли непроходимые льды и было вынуждено зимовать у полуострова Панкратьева (сев. – зап. побережье Новой Земли). К Земле Франца-Иосифа экспедиция подошла лишь 31 августа 1913 г. и здесь стала на вторую зимовку в бухте Тихой острова Гукера. 2 февраля 1914 г. Седов, уже заболевший к этому времени цингой, в сопровождении матросов Г.И. Линника и А.И. Пустотного на трех собачьих упряжках покинул зимовку. Не дойдя до острова Рудольфа, Седов умер и был погребен на мысе Аук. Во время плавания и зимовок экспедиция, кроме обычных метеорологических и магнитных наблюдений, провела ряд научных работ. Как уже было сказано, Седов «положил на карту» северо-западное побережье Новой Земли. Участники экспедиции, метеоролог В.Ю. Визе и геолог М.А. Павлов, пересекли северный остров Новой Земли. Кроме того, Визе описал часть Карского побережья Новой Земли, а на Земле Франца-Иосифа – остров Гукера и некоторые близлежащие острова. Павлов составил геологическое описание острова Гукера.
Очень интересные новации наблюдались в этот период в русской философии. Основная линия противоборства, как и прежде, шла по линии идеализма и материализма, однако оба учения стали глубже. Религиозно-философские искания, начатые еще В.С. Соловьевым, были продолжены Николаем Александровичем Бердяевым (1874–1948), Сергеем Николаевичем Булгаковым (1871–1944), Павлом Александровичем Флоренским (1882–1943). Они интересны тщательной проработкой вопросов нравственности, определением влияния свободы на творчество.
Филолог и источниковед Алексей Александрович Шахматов (1864–1920) опубликовал ряд классических работ о русском летописании, заложив начало текстологии как науки. Изучая «Повесть временных лет», он пришел к выводу, что текст летописи многослоен и прошел несколько этапов формирования, восходя к так называемому Начальному своду, созданному около 90-х гг. XI в., в основу которого, в свою очередь, легла еще более ранняя летопись, составленная между 977 и 1044 гг. (Древнейший свод).
Классические работы, посвященные китайской культуре, были написаны Василием Михайловичем Алексеевым (1881–1951). Он также изучал китайские народные картины няньхуа, занимался дальневосточной нумизматикой.
Развивалась и историческая наука. Исследованием русского феодализма занимался Николай Павлович Павлов-Сильванский (1869–1908). Различные аспекты отечественной истории изучали Александр Евгеньевич Пресняков (1870–1929), Сергей Федорович Платонов (1860–1933), Сергей Владимирович Бахрушин (1882–1950), Юрий Владимирович Готье (1873–1943), Александр Сергеевич Лаппо-Данилевский (1863–1919) и др. исследователи.