В качестве профессора (по манере чтения лекций его сравнивали с Менделеевым) Докучаев преподаёт в университете минералогию, но его влияние на студентов выходило за рамки преподаваемого предмета, он начинает большую программу изучения почв, мечтая составить почвенную карту всей России.
Вот как описывает В.Сафонов Докучаева-лектора: «Он входил в аудиторию. Начинал читать. Без всяких красот. Но - странное дело! - полёт мухи был бы слышен в аудитории. Он говорил со страстным убеждением, которое заставляло слушать, потом захватывало и покоряло слушателей... Редко кому было дано так неотразимо привлекать к себе молодые души и сердца, создавать , по-настоящему преданных учеников, как этому громадному, внешне суровому, даже грубоватому человеку...»
В этот период как раз и сложилось почвоведение как наука. Докучаев отделил её от минералогии и стал рассматривать как результат взаимодействия солнечной энергии, горных пород и сложной жизни растений, насекомых, животных. Будущий академик Вернадский, слушая лекции Докучаева, участвуя в его экспедициях, впоследствии писал: «Он дал могучий толчок научной мысли и работы». Именно Докучаев пригласил молодого Вернадского стать хранителем минералогического кабинета, что во многом определило всю последующую работу Вернадского.
Докучаеву был присущ размах, он не был только учёным, он был крупным научным деятелем, научным организатором, который мог наладить в огромных масштабах свои исследования, что давало возможность ему не только заинтересовать, но и привлекать к работам студентов, буквально каждый из которых впоследствии стал самостоятельным и думающим учёным.
В 1882-87 годах Докучаев организует большую Нижегородскую экспедицию, при этом он разработал план всестороннего исследования не только почв, но и других природных ресурсов Нижегородской губернии. Участие в экспедиции Докучаева студента Вернадского позволило последнему записать: «...Какое наслаждение "вопрошать" природу, "пытать" её! Какой рой вопросов, мыслей, соображений! Сколько причин для удивления, сколько ощущений приятного при попытках обнять своим умом, воспроизвести в себе ту работу, какая длилась века в бесконечных её областях».
Итогом экспедиции стали 14 томов материалов, где было дано не только самое подробное описание Нижегородской губернии, но и была изложена стройная наука о почвообразовании, являющаяся завершающей идеей «русского чернозёма».
В 1886 году Докучаев даёт первую научную классификацию почв, он будет уточнять и изменять свою генетическую классификацию почв, общую картину распределения и закономерного чередования почв по великой русской равнине. В 1886 году, когда была опубликована его классификация, она была уже не просто итогом открытий, но и программой действия для науки, в первую очередь, для русской науки.
Многие годы не прерывалась связь профессора Василия Васильевича Докучаева с его бывшим студентом - Владимиром Ивановичем Вернадским. Так во время пребывания Вернадского в Париже Докучаев просил его взять на себя заботы по устройству почвоведческого раздела русского павильона на Всемирной выставке в Париже 1889 года. В том же году Докучаев сам ненадолго отправляется за границу в Париж, Берлин, Вену.
«Среди экспонатов по почвоведению главным оказался присланный Докучаевым один кубический метр чернозёма, вырезанный из ковыльной степи под Воронежем. Этот образец "царя почв" произвёл большое впечатление на посетителей. Начиная с выставки, в мировую науку вошёл русский термин "чернозём", стала известна вообще русская почвоведческая школа» (Г.Аксёнов «Вернадский», М., 2001). Докучаевская коллекция «русских почв» получила на этой выставке золотую медаль.
После выставки Докучаев - главный организатор съезда русских естествоиспытателей и врачей, секретарь Петербургского общества естествоиспытателей, он участвует в работе Геологического комитета, редактирует «Материалы по изучению русских почв».
Ему 43 года, его имя называют рядом с именами Менделеева, Тимирязева, Иностранцева, братьев Ковалевских. Силы его кажутся неисчерпаемыми.
Новая докучаевская комплексная экспедиция направляется в Полтавскую губернию, откуда привозит 16 томов трудов, в Полтаве, как до этого в Нижнем Новгороде, организует естественноисторический музей.
С 1892 по 1897 год Докучаев - директор Ново-Александрийского института сельского хозяйства в Люблинской губернии, который до прихода туда Докучаева хотели закрыть, так как он не был обеспечен ни оборудованием, ни кадрами и работал почти без студентов. Он оставался профессором в Петербурге, начальствовал в особой экспедиции Лесного департамента, возглавлял комиссию для «физико-географического, естественно — исторического, сельскохозяйственного, гигиенического и ветеринарного исследования С.-Петербурга и его окрестностей».
Докучаев перестроил институт, организовал в нём первую в мире кафедру почвоведения, наладил большие исследования по борьбе с засухой. К 1896 году институт становится одним из лучших высших учебных заведений в России.
Теперь почвенная коллекция Докучаева представлена на Всемирной Колумбовой выставке в Чикаго, посвященной четырёхсотлетию открытия Америки. «Кто бы думал, что в конце девятнадцатого века мог быть открыт новый континент в наших знаниях о природе!» — писали американские газеты.
Но Докучаев был вынужден уйти из института, им созданного, им превращенного в единственный на свете, в 49 лет могучий человек был выведен из строя целенаправленными действиями тогдашнего попечителя учебного округа, ему изменило здоровье, тяжело, от рака, умирала любимая жена, Анна Егоровна.
Умер Василий Васильевич Докучаев в 1903 году.
Но ещё за два года до этого здоровье Докучаева было сильно подорвано, и он писал Вернадскому: «Моё здоровье всю прошлую зиму продолжало упорно ухудшаться, и в настоящее время я представляю из себя совершенную развалину... Чем всё это кончится, страшно подумать, дорогой, навек незабвенный для меня, Владимир Иванович...».
Свои исследования Докучаев непосредственно связывал с практическими вопросами сельского хозяйства, он был директором Почвенной комиссии, организованной при Вольном экономическом обществе. Эта комиссия через десять лет после смерти своего организатора была преобразована в Докучаевский почвенный комитет, впоследствии — Почвенный институт АН СССР имени Докучаева.
Создания Почвенного комитета, как постоянного штаба русского почвоведения, Докучаев добивался пятнадцать лет.
«Внешне он казался суровым, "сухо-деловитым". В своих служебных и даже личных отношениях, в отношениях к студентам и ученикам стремился руководствоваться меркой: "Людей надо судить по тому, сколько и как они в жизни сделали". Примером и образцом считал Петра.
— Вот Пётр Великий — труженик на пользу общую. Учиться надо!..
Люди разделялись им на "полезных" и "бесполезных", последние для него не существовали. За "пользу общую" должна была ратовать задуманная им газета.
В честности и работоспособности видел он лекарство от всех бед России» (В.Сафонов).
В 1946 году Академия Наук СССР учредила медаль и премию имени Докучаева, присуждаемые за выдающиеся исследования в области почвоведения.
Целая поросль наук пошла от Докучаева и от его комплексного метода исследований. Это — геоботаника — учение о растительном покрове в связи с той «средой», той землёй, на которой находит его исследователь. Это знаменитая русская геохимическая школа во главе с её основоположником — академиком В.И.Вернадским.
Геологи докучаевского времени гораздо легче могли объяснить кристаллический щит Азии, чем бугры, пригорки, овраги вокруг любой среднерусской деревни. Докучаев рассказал о законах развития привычных и всеобщих черт рельефа, и тогда начала быстро развиваться геоморфология - учение о формировании земли.
Геологи считали почву малозначительной деталью земной коры, но оказалось, что выводы докучаевского учения о почвах исключительно важны геологам для их собственной науки: ведь почва — «зеркало местного климата и притом климата как современного, так и, особенно, давно минувших времён».
Преобразовалась и вся старая географическая наука, Докучаев придал новый смысл центральному ядру её - учению о ландшафтах. Докучаев обратился с призывом к русским агрономам: «Оставьте нередко почти рабское следование немецким указкам и учебникам, составленным для иной природы, для иных людей и для иного общественно-экономического строя».
И сам работой и творчеством своим доказал, как это сделать. История в дальнейшем доказала правоту последнего утверждения Докучаева, когда «первый демократ» Советского Союза -Хрущёв пытался перенести в огромных масштабах уже не немецкий, а американский сельскохозяйственный опыт (страны, лежащей ниже географической параллели города Киева) на климатические условия нашей страны, когда пытался развитием только свиноводства «догнать и перегнать»...
