После перевода Академии Наук в Москву (в 1934 году) и Биогеохимической лаборатории в том числе, Вернадский в 1935 году переезжает в Москву. По случаю переезда Академии Наук в Москву Вернадский написал специальную записку, где предлагал на юго-западном направлении от Москвы, за городской чертой, создать крупный научный центр.
Естественно, в тех условиях, в условиях надвигающейся войны, это сделать было невозможно. Но после окончания Великой Отечественной Войны было построено новое здание МГУ, а за 50 лет, прошедших после этого, весь район уже нового города от бывшей Калужской заставы превратился в мощный научный центр, где имеется как новое здание Президиума Академии Наук, так и целая серия научно-исследовательских институтов - академических и отраслевых.
В 1937 году в Москве Вернадский выступает с докладом «О значении радиогеологии для современной геологии» на международной сессии Геологического конгресса и предлагает создать комиссию по определению геологического времени.
На основе исследований распада радиоактивных элементов Вернадский делает вывод о возможности и необходимости введения в геологию абсолютного летоисчисления. Радиоактивные измерения позволяют определять в годах (тысячелетиях), когда образовались заключающие их радиоактивные пласты породы.
Так как скорость распада радиоактивных элементов постоянна, а в результате этого процесса образуются неизменяющиеся атомы определённых элементов, то по количеству этих веществ можно определить возраст отдельных участков Земли и всей планеты.
В 1938 году в Академии Наук вместо трёх ранее существовавших Отделений было организовано восемь, и Вернадский был избран в состав сразу трёх отделений - геолого-географического, физико-математического и химических наук.
С началом войны Вернадский выступает с радиообращением к англичанам, а вскоре Академия Наук вывозится из Москвы, и Вернадский с группой академиков выезжает на курорт Боровое в Казахстане, где он и записывает в дневнике: «...я смотрю вперёд с большим спокойствием, не только теоретически (ноосфера). Немцы пытаются силой создать в начинающийся век науки насильственный поворот хода истории вспять, но, учитывая силы обеих сторон, считаю их положение безнадёжным...».
Вернадский считал науку и философию двумя различными способами познания мира. «Они различны в объектах: философия безгранична, она мыслит обо всём, и прежде всего о человеке, его внутреннем мире и самом мышлении. Ей нет предела. Науке поставлен предел: реальный мир. Они отличаются в терминах; философ мыслит категориями языка, учёный — фактами природы. Философия индивидуальна, неповторима, иногда близка к поэзии. Самые древние создания человеческой мудрости живут. Изучая эти философские системы, мы как бы охватываем различные проявления человеческих личностей, каждая из которых бесконечна и бессмертна. Новая философия не заменяет и не поглощает старых, как не поглощают старые создания искусства новые акты творчества.
Наука же стремится исключить личностный момент в своих построениях, она, напротив, должна быть повторяема и общезначима. Зато она в каждом своём акте использует сразу весь потенциал человечества, накопленный в определённой научной форме.
В то же время философия и наука неразделимы. Одна без другой не существует. Философия - жизненная атмосфера, питательный бульон для науки» (Г.Аксёнов). Это изложение взглядов Вернадского, которые он обнародовал на открытии философского кружка в университете в речи «Черты мировоззрения князя С.Н.Трубецкого».
Вернадский показал, что жизнь - это не случайная гостья на поверхности Земли. Он высказал мысль о «всюдности» и «всегдашности» жизни. По его представлению, жизнь — такая же вечная часть космоса, как материя и энергия.
В последние годы жизни Вернадский совершил выдающееся философское открытие, он выдвинул идею перерастания биосферы (области жизни) в ноосферу (область разума). Вернадский считал, что разум отныне становится направляющей силой эволюции. Стихийная эволюция сменяется сознательной.
Для Вернадского в понятии «ноосфера» соединились, взаимодействуя, мысли и работа человечества: «...С биохимической точки зрения важны, конечно, не научная мысль, не научный аппарат, не орудия науки, но тот реальный результат, который сказывается в геохимических явлениях, вызванных мыслью и работой человека, в новом состоянии биосферы, которое им создаётся... в ноосфере».
«Вернадский был одним из немногих, кто в XX веке решительно высказывался против неколебимого, казалось бы, авторитета физико-математических моделей мироздания. «В сущности, этот мир космоса, - писал он, - даёт нам совершенно чуждое, нас не трогающее впечатление и, очевидно, представляет схему, далёкую от действительности» («Самые знаменитые философы России»).