Экспедициями и станциями СП собран огромный систематический материал по гидросфере и атмосфере, начиная от океанского дна через все слои толщи океанской воды, ледяной покров, все слои атмосферы, кончая стратосферой, изучены рельеф океанского дна и толща донных осадков, элементы земного магнетизма и возмущения магнитного поля Земли, ионосферные явления, космические лучи и полярные сияния.
Укажем на некоторые достижения в изучении Центральной Арктики.
Послевоенные советские исследования коренным образом изменили батиметрическую карту Северного Ледовитого океана. На всех географических картах, вышедших до 1954 года, ложе центральной части океана представлено в виде глубоководной чаши с постепенно увеличивающимися глубинами до четырех тысяч метров и более; на современной же карте дно Северного Ледовитого океана пересечено мощным подводным хребтом, разделяющим бассейн Северного Ледовитого океана на два глубоководных, резко обособленных океанических района, которые оказывают большое влияние на распределение и динамику водных масс, дрейф льдов и биологическую жизнь в Центральной Арктике. Этому хребту присвоено имя Ломоносова. Обнаружение хребта Ломоносова — крупнейшее географическое открытие нашего времени, подобно таким, как открытие в океанах, в зоне экватора, глубинных противотечений: Кромвелла — в Тихом океане и Ломоносова — в Атлантике.
Помимо хребта Ломоносова в центре Арктики открыты подводные хребты Менделеева и другие менее значительные поднятия, глубоководные котловины Нансена, Макарова и Бофорта. В котловине Нансена (в приатлантической части Северного Ледовитого океана) зафиксирована наибольшая глубина Арктического бассейна, равная 5449 метрам. Дрейф станции СП-1 в Центральном полярном бассейне от полюса на юг проходил над котловиной Нансена, поэтому до траверса Гренландии папанинцы могли измерять только большие океанические глубины.
Взятые со дна океана образцы пород и колонки донных отложений дали возможность геологам составить достаточно подробную геологическую карту Северного Ледовитого океана, выявить тектонику его дна, проследить исторические связи с бассейном Атлантического океана.
Большой материал, собранный за эти годы по метеорологии, аэрологии и актинометрии, позволил советским ученым достаточно полно изучить структуру атмосферы и особенности циркуляции ее над Арктическим бассейном, вопросы теплообмена и влагообмена, величину солнечной радиации. На основании этих материалов ими разработана теория циркуляции атмосферы в Арктике и формирования климата Арктики. Следует отметить, что этими разработками по существу были продолжены и развиты дальше климатические схемы, составленные синоптиком первой воздушной экспедиции к Северному полюсу Б. Л. Дзердзиевским на основе метеорологических наблюдений станции СП. Сейчас уже хорошо изучена вертикальная структура атмосферы, изменения высоты и температуры тропопаузы, ее колебания в горизонтальном направлении, связи между процессами в верхних и нижних слоях атмосферы. Прослежены пути движения циклонов над Арктикой, установлены абсолютные величины радиационного режима. На основе этих материалов советскими учеными Г. Я. Вангенгеймом, А. А. Бирсом, И. М. Долгиным и другими сделаны обобщения и разработана теория климата Арктики, явившаяся научной основой для составления долгосрочных и краткосрочных прогнозов погоды в Арктике и установления взаимосвязи синоптических процессов, протекающих в Арктике и в более южных широтах.