Jako jeden z pierwszych naukowców zauważył, że obserwowana zawartość tlenu, azotu i dwutlenku węgla w atmosferze ziemskiej jest wynikiem procesów biologicznych. W 1920 roku opublikował pracę, w której argumentował, że żywe organizmy mogą zmieniać kształt planety tak samo, jak zjawiska fizyczne. Wiernadski uznawany jest za jednego z pionierów formułujących podstawy naukowe nauk przyrodniczychS.R. Weart: The Discovery of Global Warming, Cambridge: Harvard Press, 2003.
Był członkiem Rosyjskiej i Radzieckiej Akademii Nauk od 1912 roku oraz jednym z założycieli i pierwszym prezesem Ukraińskiej Akademii Nauk w Kijowie (od 1918). Był założycielem Ukraińskiej Biblioteki Narodowej oraz Tawrijskiego Uniwersytetu Narodowego na Krymie, noszącego obecnie jego imię. Podczas wojny domowej w Rosji był gospodarzem spotkania młodych intelektualistów, którzy później założyli ruch polityczny eurazjatyzmWiernadski opisał to w Dziennikach..
W latach 30. i na początku lat 40. Wiernadski był konsultantem w początkowym okresie radzieckiego programu nuklearnego, jako jeden z najbardziej zdecydowanie argumentujących za wykorzystaniem energii jądrowej, prowadzeniem badań radzieckich złóż uranu i zjawiska fuzji jądrowej, prowadzonych w Instytucie Radu. Zmarł jednak przed ukończeniem tego programu.