Труды ученых-экономистов посвящались истории народного хозяйства, проблемам размещения производительных сил, роли стахановского движения в повышении производительности труда. В 1938 г. вышел коллективный труд «Радянська Україна за 20 років», в 1939 г. — «Соціалістичне сільське господарство Радянської України». Языковеды работали над составлением русско-украинского, украинско-русского и других словарей, разрабатывали актуальные вопросы теоретического и славянского языкознания. Литературоведы исследовали проблемы развития дооктябрьской и советской украинской литературы. В 1939 г. Институт украинской литературы им. Т. Г. Шевченко издал сочинения Т. Г. Шевченко в пяти томах и два тома его десятитомного «Повного зібрання творів», начал подготовку к изданию сочинений И. Я. Франко, учебника по истории украинской литературы для высшей школы.
В неразрывной творческой связи с Академией наук работали ученые кафедр университетов и институтов республики. В области естественных, технических и общественных наук большая работа проводилась в Киевском и Харьковском университетах, куда привлекались молодые научные работники и студенты, объединившиеся в научные общества и кружки.
В своей деятельности Академия наук УССР исходила из задач хозяйственного и культурного развития, намеченных XVIII съездом ВКП(б) и XIV съездом КП(б)У. Центральное место в планах научно-исследовательских работ отводилось изучению промышленных месторождений нефти, борьбе с коррозией, технологии получения высококачественных сталей, исследованиям атомного ядра, проблемам прочности конструкций, электросварке, размещению производительных сил УССР, комплексным проблемам Сиваша и соляных водоемов УССР, водоснабжению республики, добыче и использованию местных видов топлива, оздоровлению человека, борьбе с вредителями сельского хозяйства, растительным и животным ресурсам и пр.
В предвоенные годы Институт электросварки под руководством академика АН УССР Е. О. Патона разработал новый способ скоростного автоматического сваривания, имевший огромное хозяйственное значение. За его разработку Е. О. Патон в 1941 г. был удостоен Государственной премии СССР. Труды Института строительной механики АН УССР в области теории механической прочности конструкций нашли практическое применение в авиационной, танковой и машиностроительной промышленности. Ученые Института горной механики под руководством М. М. Федорова и А. Н. Динника разработали важные вопросы теории рудниковых подъемных машин, горного давления, что широко использовалось в горной и металлургической промышленности. Труды М. В. Луговцова, Н. Н. Доброхотова и И. Н. Францевича в области металлургии посвящались интенсификации доменного производства.
Ученые Академии наук вели геологоразведочные работы, в результате которых были определены промышленные запасы бурого и каменного угля, железной руды, прогнозные запасы нефти на Украине. Значительные успехи были достигнуты в области электронной химии и химии изотопов, что способствовало решению таких важных проблем, как получение серебра, меди, калия, натрия, антикоррозионных покрытий, рафинированных металлов. Была разработана технология получения индия из полуфабрикатов и отходов, внедренная на Константиновском цинковом заводе. В 1941 г. В. А. Избеков, Я. А. Фиалков и А. Т. Нижник получили первый в Советском Союзе килограмм металлического индия. В Физико-техническом институте ученые под руководством А. И. Лейпунского успешно исследовали взаимодействие атомных ядер с медленными нейтронами и фотонейтронами.
Под руководством А. А. Богомольца создан многотомный труд «Основы патологической физиологии», за который в 1941 г. ему присуждена Государственная премия СССР. Широко применялась в медицинской практике, в частности в годы Великой Отечественной войны, антиретикулярная цитотоксическая сыворотка — результат исследований группы ученых во главе с А. А. Богомольцем. Важным направлением в деятельности ученого была проблема старения человека. В 1938 г. в Киеве состоялась первая конференция, посвященная вопросам продления жизни человека. АН УССР провела несколько экспедиций на Украине и в Абхазии с Целью комплексного исследования долгожителей. В Киеве был создан диспансер для борьбы с преждевременным старением.
Всемирную известность получили научные труды выдающегося ученого-офтальмолога В. П. Филатова. Его метод восстановительной хирургии посредством пересаживания роговицы вернул зрение многим тысячам люден. Успешно работали ученые в области биохимии и микробиологии. Серьезные успехи в области биохимии головного мозга и мышечной деятельности были достигнуты А. В. Палладиным. Широкое признание получили научные труды В. Г. Дроботько, И. Г. Пидопличко, Н. Д. Стражеско и др.