1920-ті роки стали періодом відродження науки. Вчені дістали відносну свободу для проведення досліджень, публікації своїх поглядів і підтримання контактів із зарубіжними колегами, якщо їхні ідеї не являли відкритої загрози радянському ладові.
Першим президентом Академії став вчений Володимир Вернадський. Однак своїм розвитком Академія значною мірою завдячувала й невтомним зусиллям її віце-президента Сергія Єфремова і вченого секретаря Агатангела Кримського. До 1924р. в Академії налічувалося 37 нових членів і близько 400 членів-кореспондентів. Із трьох її секцій — історико-філологічної, фізико-математичної та суспільно-економічної — найдинамічнішою була перша секція, в якій провідна роль належала Михайлу Грушевському. Ця секція видавала часопис "Україна", що став справжнім рупором українознавчих студій. До видатних членів цієї секції належали історики Д. Багалій, М. Слабченко, літературознавці С. Єфремов та В. Перетц, етнограф А. Лобода, мистецтвознавець Олексій Новицький і східнознавець Агатангел Кримський.
У суспільно-економічній секції цінну працю з історії українського права написав Микола Василенко і першим дослідником економічної географії України став Костянтин Воблий.
Фізико-математична секція була представлена вченими із світовими іменами. Серед них — математик Дмитро Граве, фізик Микола Крилов, хіміки Лев Писаржевський та Володимир Кістяківський. Академія була хоч і великим, проте не єдиним осередком науки в Україні. Два її члени-історики — Багалій і Слабченко — заснували дослідницькі центри у Харкові та Одесі. Такі ж центри було відкрито й у менших містах, зокрема Полтаві, Чернігові та Дніпропетровську.
Наукові дослідження в 20-ті pp. зосереджувалися в основному в Українській академії наук (з 1921 р. - ВУАН). У розвитку української науки найактивнішу участь взяли В. Вернадський, Д. Заболотний, С. Єфремов, О. Богомолець, Є. Патонє. Вчені ВУАН широко відомі за межами України.
Розвивалася медична наука. В Академії наук була організована кафедра народного здоров’я і соціальної медицини. Був заснований інститут мікробіології та епідеміології. Великою популярністю користувалися терапевтичні школи Микола Стражеско (кардіологія, ревматизм, сепсис, клінічна гематологія), Ф. Яновського (туберкульоз, захворювання нирок), офтальмологічна школа В. Філатова.
