Советский естествоиспытатель — химик, минералог и кристаллограф, академик (с 1912), академик АН УССР (с 1919), ее первый президент (1919—1921). Р. в Петербурге. Окончил Петербургский университет(1885). В 1886—1888 работал в Минералогическом музее Петербургского университета. В 1889—1890 совершенствовал образование в Италии, Германии и Франции. В 1890—1911 преподавал в Московском университете (с 1898 проф.). Оставил университет в знак протеста против реакционных мер царского правительства. С 1914 директор Геологического и минералогического музея АН. В 1922—1939 директор организованного им Радиевого института (в 1922—1926 читал лекции за границей) и одновременно в 1928—1945 директор Лаборатории геохимических проблем АН СССР, преобразованной в 1947 в институт геохимии и аналит. химии АН СССР. В 1919 создал Химическую лабораторию в Киеве, в 1931 реорганизованную в Институт общей и неорг. химии АН УССР. В 1915— 1930 председатель Комиссии по изучению ест. производительных сил России.
Исследования охватывают широкий круг проблем естествознания: общая геохимия; строение силикатов; геохимия редких и рассеянных элем.; поиск радиоактивных минералов; роль живых организмов в геохим. процессах; определение абсолютного возраста горных пород и т. д. В монографиях «Опыт описательной минералогии» (1908 — 1922) и «История минералов земной коры» (1923—1936) выдвинул эволюционную теорию происхождения минералов — т. и, генетическая минералогия. В 1909 обобщил данные о парагенезе хим. элем, в земной коре. Развил представления о роли каолинового ядра в строении алюмосиликатов. Внес принципиальный вклад в теорию изоморфизма и проблему изоморфных рядов. Изучал хим. состав земной коры, океана и атмосферы. Вел (с 1910) поиски месторождений радиоактивных минералов и исследовал их с целью определения содержания радия и урана. В работе «Очерки геохимии» (1927) изложил историю кремния и силикатов, марганца, брома, иода, углерода и радиоактивных элем, в земной коре. Оценил (1911) значение радиоактивных веществ как источника энергии. Рассматривая воду как минерал, создал ее минералогию. Основоположник биогеохимии. Совокупность живых организмов в биосфере назвал «живым веществом». Согласно его представлениям, живое вещество вовлекает неорг. материю в непрерывный круговорот посредством трансформации солнечного излучения. Изучал химический состав и распространенность животных и растительных организмов с целью выявления их роли в миграции хим. элементов в земной коре. Указал на существование организмов-концентратов Fе, Si, Са, V и др. Развил (1923) идеи о роли радиогеологических и радиохимических исследований; предсказывал, что «недалеко время, когда человек получит в свои руки атомную энергию»; напоминал, что «ученые не должны закрывать глаза на возможные последствия их научной работы... должны себя чувствовать ответственными за последствия их открытий». Считал, что биосфера под влиянием научных достижений и деятельности человека постепенно переходит в новое состояние — сферу разума, или ноосферу. Уделял исключительное внимание экологии, рассматривал ее как глобальную проблему. Автор работ по философским проблемам естествознания и по истории науки. Чл. ряда акад. наук и научных обществ.
Гос. премия СССР (1943). АН СССР учредила (1963) Золотую медаль им. В. И. Вернадского. Его имя присвоено (1946) Институту геохимии и аналит. химии АН СССР.