В 30-е гг. началось систематическое изучение рудных и нерудных ископаемых А. Были предприняты исследования магматических пород (Ш.А. Азизбеков, М.А. Кашкай и др.), установлены некоторые закономерности размещения месторождений чёрных, цветных, редких и благородных металлов, химического сырья, стройматериалов, изучались основные рудообразующие минералы. К этому периоду относятся также работы по изучению состава алунитов и хромитов и методам их переработки. Началось исследование одной из важнейших для А. проблем — определения водных ресурсов и методов их использования. В лаборатории физики АзФАН была начата разработка некоторых проблем физики металлов, полупроводников (Х.И. Амирханов).
Основным направлением биологических исследований в 20—30-х гг. было выявление растительных и животных ресурсов республики. А.А. Гроссгейм опубликовал 3-томную «Флору Азербайджана». Проведены работы по описанию фауны, в частности ценных рыб Каспия (А.Н. Державин). Составлены почвенные карты некоторых районов А.
В 30-е гг. центр работ биологов и почвоведов А. переместился в область конкретных проблем народно-хозяйственного значения. Подготовлен 2-томник «Растительное сырьё Азербайджанской ССР» (1942), сводная работа о типах засоления почв А. (в частности, поливных земель) и борьбе с этим явлением; труды почвоведов имели важное значение для освоения земель низменных районов А., мелиорации почв хлопковых районов.
В годы Великой Отечественной войны внимание учёных было приковано к получению высококачественных топлив, масел, взрывчатых веществ и др. химических продуктов, необходимых для обороны страны. В эти годы (и после войны) нефтехимиками А. разрабатывался процесс алкилирования бензола олефинами с целью получения кумола и этилбензола — ценных компонентов авиационного топлива, а также исходных продуктов в производстве синтетического каучука, фенола, ацетона и др. химических соединений.
Развитие науки в послевоенный период.
В 1945 была создана АН Азербайджанской ССР — руководящий центр науки в республике. Основные задачи науки в А. в послевоенные годы заключались в содействии быстрому подъёму нефтяной и горнорудной промышленности, созданию новых отраслей химии, металлургии, промышленности стройматериалов, получению ценных культур сельского хозяйства, в первую очередь хлопчатника. Ведущую роль играли геология, нефтяная техника, а в 50 — 60-е гг.— нефтехимия. Быстрыми темпами развиваются исследования в области химии нефти. Вместе с тем научно-техническая революция приводит ко всё более широкому развитию физико-математических и биологических наук. Увеличился удельный вес исследований теоретических проблем современной химии, физики, биологии. В послевоенный период значительно возрос вклад учёных А. в развитие советских естественных и технических наук в целом.Геология. В результате комплексных геолого-геофизических и разведочных работ на территории А. выявлен ряд новых нефтегазоносных областей, исследованы более глубокие пласты и открыты крупные, в том числе морские, месторождения нефти («Нефтяные Камни», Сангачалы-море, остров Дуванный, остров Булла и др.). Выявлена нефтегазоносность т. н. Апшеронского порога, пересекающего Каспийское море между Апшеронским полуостровом и побережьем Туркменской ССР и располагающегося на значительных глубинах моря. Определённые успехи достигнуты в изучении условий залегания нефти и газа. Важнейшим направлением нефтяной геологии стало выявление закономерностей происхождения нефтегазовых областей, связи между геологическими процессами в осадочной толще и в более глубоких частях земной коры и формированием нефтегазовых залежей, прогнозирование запасов нефти и газа и их размещения (М.В. Абрамович, А.А. Ализаде, Ш.Ф. Мехтиев, А.К. Алиев, Б.К. Бабазаде, Г.А. Ахмедов, Ф.Г. Дадашев, А.М. Ахмедов, К.М. Султанов, А.Г. Халилов, С.Г. Салаев и др.). Развитие получили палеонтолого-стратиграфические (К.А. Ализаде, М.М. Алиев) и тектонические (В.Е. Хаин, Э.Ш. Шихалибейли) исследования, которые дали возможность представить детальные схемы палеозоя, мезозоя и кайнозоя А. Значительное развитие получила микропалеонтология (Д.М. Халилов). Развиваются петрографические (Ш.А. Азизбеков, Р.Н. Абдуллаев, Г.И. Керимов и др.) и геохимические исследования.
В А. зародилась и в основном развивается петрография осадочных пород (В.П. Батурин, А.Д. Султанов, А.Г. Алиев и др.). Ряд работ посвящен вопросам грязевого вулканизма, наибольшие проявления которого в А. приурочены к месторождениям нефти и газа (А.А. Якубов, В.А. Горин и др.). Послевоенный этап характеризуется быстрым развитием всего комплекса геологических наук в А. Завершение геологической съёмки всей территории республики и обобщение накопленного материала дали возможность выпустить 7-томную коллективную монографию «Геология Азербайджана» (1952—61).