Социальные потрясения создавали неблагоприятные условия для развития науки в России. Многие ученых не приняли новую советскую власть, многие эмигрировали. Но были и те, кто, несмотря ни на что, остался и продолжил работать в родной стране. Политика большевиков была направлена на восстановление научного потенциала страны. Свободно могли работать ученые, занимающиеся естественными науками.
Потребность в науке усилилась под влиянием начавшейся в конце 1920-х гг. индустриализации страны. Вузовская наука теперь оказалась слабее академической, т.к. не все университеты и вузы обладали потенциалом, необходимым для проведения исследований. Формировалась ведомственная отраслевая и заводская наука. Определённая изоляция СССР в международном плане потребовала подготовки собственных специалистов и создания научных подразделений по всем основным отраслям современного научного знания. Военная угроза стимулировала использование науки в интересах укрепления обороны страны. Эти процессы сопровождались быстрым ростом численности научных кадров: в конце 1929 г. в СССР насчитывалось 30,5 тыс. научных работников.
В 1925 г. Академия наук получила статус АН СССР и включила в свой состав комплекс институтов, занимавшихся фундаментальными и прикладными исследованиями, осуществляла координацию научной деятельности в масштабах страны. В системе АН СССР работали сотни институтов и лабораторий проблемно-теоретического характера по всем отраслям и направлениям наук. Подразделения Академии наук разрабатывали наиболее перспективные направления естественных, технических и гуманитарных наук. Одновременно активизировалась деятельность отраслевых академий: педагогической, медицинской и сельскохозяйственной. Каждая из них имела свою сеть научных учреждений и изучала важные вопросы в соответствующей области знаний.
Быстро развивались научные учреждения в союзных республиках, где имелись свои республиканские научные центры и выросшие на базе филиалов АН СССР академии наук в республиках. Советские ученые являются авторами большого количества важнейших исследований и изобретений. Им принадлежат открытия, имеющие ценность в и настоящее время.
Так, люминесцентный анализ (1930 г.), разработанный С. И. Вавиловым, активно применяется в криминалистике, онкологии, дерматологии и биохимии.
Закон гомологических рядов, открытый Н. И. Вавиловым, играет большую роль в изучении эволюционных процессов и выведении новых видов растений и является генетической основой селекции. Н. И. Вавилов организовал сбор по всему миру образцов семян дикорастущих и культивируемых растений, чтобы использовать их в условиях СССР. Он доказал, что в прошлом на Земле существовало несколько основных центров происхождения культурных растений. Вавилов объездил с экспедициями страны Средиземноморья, Китай, Корею и Японию, Афганистан, Аравийские пустыни, Палестину и Иорданию, Эфиопию и многие страны Латинской Америки. Созданная им коллекция семян насчитывала 250 тыс. образцов. В 1929 г. в возрасте 42 лет он стал самым молодым академиком АН СССР.
С помощью циклотрона (1944 г.), разработанного Курчатовым, производится трековая мембрана, которую применяют в аппаратах для плазмофереза, используемых при лечении сахарного диабета, ревматизма, острых отравлений и других заболеваний.
Открытия Капицы легли в основу программы по разработке термоядерного реактора с постоянным подогревом плазмы. В 1934 г. советский физик П. Л. Капица создал относительно новую технологию достижения криогенных температур на базе турбодетандера. В 1938 г. П. Л. Капица открыл явление сверхтекучести гелия. В 1978 г. «за фундаментальные изобретения и открытия в области физики низких температур» ему была присуждена Нобелевская премия по физике.
В 1934 г. была опубликована монография советского химика Н. Н. Семёнова «Химическая кинетика и цепные реакции». Дальнейшие работы Семёнова над теорией цепных реакций были отмечены в 1956 г. Нобелевской премией по химии.
В 1920 г. П. Л. Капица и Н. Н. Семенов разработали метод определения магнитного момента атома, используя в нем взаимодействие пучка атомов с неоднородным магнитным полем.
