Получает дальнейшее развитие геохимия. Этому направлению посвящают свои работы П. А. Земятчинский, Н. С, Курнаков, В. И. Вернадский, А. Е. Ферсман, Н. И. Андрусов, А. Е. Арцруни. Русские геологи изучают и разведывают месторождения полезных ископаемых в европейской части России и на Урале, в Сибири и Средней Азии. Крупный вклад в познание металлогении и изучение отдельных месторождений вносят А. П. Карпинский, В. А. Обручев, М. А. Усов, А. Е. Ферсман, А. А. Иностранцев, К. М. Бэр, М. Д. Залесский, И. М. Губкин.
Русская геологическая школа, сформировавшаяся к началу XX, в., сделала скачок в сторону углубления теоретических исследований. Были созданы такие направления, как стратиграфия, эволюционная палеонтология, палеогеография, литология, минералогия и геохимия, получившие дальнейшее развитие в наше время. Развитие тяжелой промышленности в начале XX в. вызвало переход геологических исследований на новые формы — создавалось геологоразведочное дело, в котором наука непосредственно сливалась с практикой поиска, разведки и оценки месторождений полезных ископаемых.
В 1913 г. в системе Геологического комитета работало 30, а по всей стране около 100 геологов. Блестящая плеяда русских геологов создала основу дальнейшего развития геологической науки.
И тем не менее первая мировая война застала Россию неподготовленной к обеспечению военной промышленности минеральным сырьем, несмотря на большую работу, проведенную геологами. Правительство России не уделяло должного внимания минерально-сырьевым ресурсам, ограничивало ассигнования на геологические исследования.
Советский период
За годы существования Советского государства геологическая наука сделала огромный шаг вперед в изучении строения недр Земли и обеспечении потребностей народного хозяйства минеральным сырьем. Благодаря вниманию Коммунистической партии и Советского правительства в короткие сроки наша страна становится одной из Передовых стран в мире по техническому уровню ведения геологоразведочных работ и по разведанным запасам полезных ископаемых. Высоко возрос авторитет советских ученых в мировой науке.
Победа Великого Октября явилась главным событием XX В; Она создала практическую основу реализации Ленинского плана построения социализма. Надо было начинать разработку развернутой программы по развитию геологоразведочных работ с целью обеспечения потребностей отраслей народного хозяйства собственными минерально-сырьевыми ресурсами.
В. И. Ленин придавал особое значение изучению топливных ресурсов (угля, нефти и углистых сланцев), железных руд Курской магнитной аномалии, обеспечению сырьем черной и цветной Металлургии. Он призывал старых специалистов помочь молодой республике в выполнении намечаемых планов.