Г.Н. Высоцкий занимался изучением почв и растительности степей и вопросами их увлажнения. Он нашел объективный показатель степени увлажнения в виде отношения годового количества осадков и испаряемости. Причину безлесия степей он видел не в одном каком-либо факторе, а в их совокупности; им созданы научные основы степного лесоразведения и мелиорации. Г.Н. Высоцкий одним из первых изучал смены растительности, происходящие под влиянием деятельности человека. В течение 12 лет он вел стационарные наблюдения на одном из созданных В.В. Докучаевым стационарах — Велико-Анадольском. Г.Н. Высоцкий дал конкретную характеристику природных зон Русской равнины и показал большое разнообразие природных условий внутри каждой из них.
Г.И. Танфильев занимался изучением степей, европейских тундр и болот, причинами безлесья тундр и степей, вопросами физико-географического районирования. В 1897 г. он опубликовал большую работу "Физико-географические области Европейской России". Его перу принадлежит очень интересное и важное для того времени описание природы Барабы и Кулундинской степи — своеобразных областей Западной Сибири (1902 г.).
Г.Ф. Морозов — основатель научной школы лесоводов, создатель учения о лесе. Он признавал, что "лес есть явление географическое", т.е. тысячами нитей связан со всеми другими компонентами природного комплекса.
Развитие капитализма в России приводит к усиленному освоению и заселению южных, наиболее благоприятных для жизни, районов Сибири и Дальнего Востока. В 1891-1892 гг. начато строительство Великой Сибирской (Транссибирской) железной дороги, связавшей Сибирь и Дальний Восток с центральными районами России. В полосе, прилегающей к железной дороге, были проведены геологические исследования (В.А. Обручев, К.И. Богданович, П.К. Яворский и др.), открыт ряд полезных ископаемых, прежде всего угля, необходимого для эксплуатации железной дороги. Одновременно велись исследования в золотоносных районах — Ленском, Енисейском, Баргузинском, в результате которых удалось увеличить добычу золота.
Выдающийся вклад в изучение природы Сибири внес академик В.А. Обручев (1863-1956). С 1888 г. он занимался изучением геологического строения Прибайкалья, Забайкалья, Алтая, Ленского золотоносного района. В многочисленных трудах В.А. Обручев рассматривал также вопросы происхождения рельефа горных областей Сибири и древнего оледенения.
В 1908-1914 гг. специальными экспедициями Переселенческого управления проводилось изучение природных условий в районах, отводившихся для переселения крестьян из Европейской России. Эти экспедиции носили в основном рекогносцировочный характер и охватили значительные территории. В них принимали участие крупные русские ботаники, географы и почвоведы: В.Л. Комаров, В.В. Сапожников, П.Н. Крылов, В.Н. Сукачев, И.М. Крашенинников и др. Комплексные исследования, проводившиеся в Сибири и на Дальнем Востоке, завершились изданием в 1914 г. монографии "Азиатская Россия" и атласа.
Со второй половины 80-х годов XIX в. в изучение природы России включились университетские кафедры географии. Первая кафедра географии и этнографии была открыта в 1884 г. в Московском университете, а тремя годами позже кафедру географии и антропологии открывают в Петербургском университете. До этого география в университетах читалась отдельными специалистами с других кафедр, не имеющими специального географического образования, либо не читалась вовсе.
Кафедрой в Московском университете долгое время руководил ее основатель Дмитрий Николаевич Анучин (1843-1923) — замечательный русский географ, антрополог, этнограф, археолог. Он создал школу русской университетской географии. Многие из учеников Д.Н. Анучина стали впоследствии крупными географами, талантливыми продолжателями его научных исследований. Это — Л.С. Берг, А.А. Крубер, А.А. Борзов, М.С. Боднарский, Б.Ф. Добрынин, С.Г. Григорьев, И.С. Щукин, С.В. Чефранов и др.
Сам Д.Н. Анучин проводил исследования на Валдайской возвышенности, изучая истоки Волги, Западной Двины и Днепра. Особенно известны его работы по исследованию рек и озер в верховьях Волги. Д.Н. Анучин является основоположником отечественной лимнологии (озероведения). Побывал Д.Н. Анучин и на Кавказе, где в районе Казбека изучал оледенение. Вместе с группой географов он основал в 1894 г. журнал "Землеведение", который объединил разрозненные научные силы, учителей и любителей географии.
Ученики Д.Н. Анучина вели исследования в основном в средней полосе Европейской России. Анучинская научная школа оказала большое влияние на школьную географию. А.А. Крубер, С.Г. Григорьев, А.С. Барков и С.В. Чефранов создали замечательную серию учебников и хрестоматий по географии для средней школы. Эта серия произвела переворот в преподавании географии в дореволюционные годы.
В начале XX в. продолжается изучение и Азиатской России. Открываются и наносятся на карту все новые вершины, впадины, реки и ледники. Большой экспедицией, снаряженной при участии РГО, была Камчатская (1908-1909 гг.), в которой работал В.Л. Комаров, создавший прекрасные описания Камчатки.
Гидрографическая экспедиция на судах "Таймыр" и "Вайгач" под руководством Б.А. Вилькицкого, работавшая в восточной части Северного Ледовитого океана, исследуя пространство между мысом Челюскин и Беринговым проливом, открыла в 1913г. большие острова Северной Земли. Как оказалось впоследствии, это был последний большой участок суши, открытый на нашей планете.
Большую роль в дальнейшем изучении природы и природных ресурсов нашей страны сыграла созданная в 1915 г. по инициативе академика В.И. Вернадского при отделении физико-математических наук Российской академии наук Комиссия по изучению естественных производительных сил России (КЕПС, преобразованная в 1930 г. в СОПС — Совет по изучению производительных сил, а с 1960 г. существующая при Госплане). Она организовала изучение Курской магнитной аномалии (КМА), комплексное изучение Урала, Кавказа и других районов страны.
Так постепенно накапливались сведения об обширных и разнообразных территориях нашей Родины. Продолжались открытия на слабоизученных территориях и окраинах, проводились комплексные и специальные исследования в удаленных районах. Все более густой сетью экспедиционных маршрутов покрывалась европейская часть России, где преобладали разнообразные отраслевые исследования. Шло накопление материалов по различным компонентам природы и разным территориям России, совершенствовались методы исследования, развивалась теория нашей науки, появились центры, направлявшие и координировавшие исследовательскую работу, наконец, появились коллективы географов-единомышленников.
Однако к советскому времени в горных районах Восточной Сибири, в заболоченных лесах Западной Сибири, в северных сибирских тундрах, на Дальнем Востоке оставались еще обширные пространства почти неисследованных земель. Очень слабо были изучены и арктические моря, на акватории которых оставалось еще значительное количество неоткрытых островов.
Советский период отраслевых и комплексных исследований (до 1991г.)
Отличительными чертами исследований в советское время являются исключительный размах работ, их планомерность, детальность, тесная увязка с задачами развития народного хозяйства. Уже в первые годы советской власти перед учеными была поставлена задача изучения природы страны и разработки плана рационального размещения хозяйства.
Эта грандиозная работа не могла быть выполнена малыми силами ученых-географов, поэтому с первых лет существования советского государства большое внимание уделялось созданию и развитию научно-исследовательских учреждений географического профиля и подготовке географов, которая с 30-х годов приобрела массовый характер. Кроме научных, открываются и научно-исследовательские учреждения и организации: Гидрологический институт (1919 г.), Топографо-геодезическая служба (1919 г.), Геоботанический институт (1922 г.), Почвенный институт (1925 г.), Институт Севера (1925 г.), Гидрометеослужба (1929 г.) и др. В 1918 г. был открыт учебный Географический институт, который в 1925 г. преобразован в географический факультет Ленинградского университета.
Географы широко приглашаются в Госплан и другие государственные учреждения. В КЕПС был образован промышленно-географический отдел, из которого впоследствии вырос Институт географии Академии наук (ИГ АН, ныне ИГ РАН).
Работы по изучению природы и естественных ресурсов планируются государством и ведутся большими коллективами ученых. Крупные комплексные экспедиции с участием виднейших ученых страны организует Академия наук. Наряду с географами в них работают геологи, почвоведы, ботаники, зоологи и т.д. Исследованиями этих экспедиций были охвачены Кольский полуостров и Карелия, Башкирия, Северный и Южный Урал, Приангарье, Кузнецкая котловина и другие районы. Многолетние работы вели Якутская, Кулундинская, Колымская, Тувинская и другие экспедиции. Многое было сделано комплексной экспедицией АН по полезащитному лесоразведению, которую возглавлял В.Н. Сукачев.
Наряду с научными учреждениями в изучении природы нашей страны принимают участие многие сотни производственных и проектных организаций, проводивших более узкоспециальные исследования, а также "Главморпуть", Всесоюзное геолого-разведочное управление, Геодезическое управление, Всесоюзное географическое общество (ВГО) и др.
Благодаря многочисленным экспедициям были стерты с карты нашей Родины последние "белые пятна". Одним из самых выдающихся географических открытий на территории нашей страны в XX столетии было открытие хребта Черского на Северо-Востоке.
Уже в первые годы советской власти было обращено большое внимание на изучение Арктического бассейна и прилегающих к нему территорий в связи с необходимостью освоения Северного морского пути как средства связи с обширными северо-восточными территориями нашей страны и Дальним Востоком. С организации Гидрографической экспедиции начинается планомерное изучение Арктики и северных окраин нашей Родины. Географические исследования здесь проводят Гидрографическое управление Севморпути, постоянная Полярная комиссия АН, Арктический институт (впоследствии Институт Арктики и Антарктики). В 1932 г. создается Главное управление Северного морского пути (Главсевморпуть), на которое и возлагается задача по всестороннему изучению и освоению северных морей и их побережий.