Из его философского наследия наибольшую известность получило учение о ноосфере, а также он один из основных мыслителей направления, известного как русский космизм. В структуре биосферы В. И. Вернадский выделял семь видов вещества:
Живое;
Биогенное (возникшее из живого или подвергшееся переработке);
Косное (абиотическое, образованное вне жизни);
Биокосное (возникшее на стыке живого и неживого; к биокосному, по Вернадскому, относится почва);
Вещество в стадии радиоактивного распада;
Рассеянные атомы;
Вещества космического происхождения.
Владимир Иванович Вернадский,
блестящий минералог, кристаллограф, геолог, основоположник радиогеологии, науки биогеохими и геохимии, создатель учения о живом веществе, биосфере и ноосфере, ученый-энциклопедист
В. И. Вернадский рассматривал различные гипотезы панспермии в историческом контексте, он пришёл к заключению об извечности жизни в течение геологического времени. Методы и подходы кристаллографии Вернадский распространял на вещество живых организмов. Живое вещество развивается в реальном пространстве, которое обладает определённой структурой, симметрией и дисимметрией. Строение вещества соответствует некоему пространству, а их разнообразие свидетельствует о разнообразии пространств. Таким образом, живое и косное не могут иметь общее происхождение, они происходят из разных пространств, извечно находящихся рядом в Космосе. Вернадский объяснял пространство живого как единство пространства-времени.
Важным этапом необратимой эволюции биосферы В. И. Вернадский считал её переход в стадию ноосферы, считая, что предпосылками возникновения ноосферы являются:
Расселение Homo sapiens по всей поверхности планеты и его победа в соревновании с другими биологическими видами;
Развитие всепланетных систем связи, создание единой для человечества информационной системы;
Открытие таких новых источников энергии, как атомная, после чего деятельность человека становится важной геологической силой;
Победа демократий и доступ к управлению широких народных масс;
Всё более широкое вовлечение людей в занятия наукой, что также делает человечество геологической силой.
Работам В. И. Вернадского был свойствен исторический оптимизм: в необратимом развитии научного знания он видел единственное доказательство существования прогресса. За 18901898 год приват-доцент Вернадский воспитал более 20 учеников, ставших известными. Его ученики заняли руководящие ученики должности на кафедрах минералогии и геологии в Московском, Саратовском, Томском, Тбилисском, Таврическом, Воронежском университетах, в Киевском политехническом, Екатеринославском горном, Московском геологоразведочном институтах, Ново-Александрийском институте сельского хозяйства, Московском сельскохозяйственном институте, Московской горной академии, Университете им. Шанявского в Москве, Высших женских курсах в Москве и Санкт-Петербурге. Кроме того, возглавляли такие известные учреждения, как Минералогический музей Академии наук, Институт прикладной минералогии, Научный институт по удобрениям; работали в Комиссии по изучению производительных сил России, Биохимической лаборатории в Радиевом институте.