在中央研究院等科研机构的组织和带动下，我国的自然科学事业此后10年间的发展较前一阶段明显加快。地质学方面，李四光在此前研究的基础上，进而提出东亚地质七种类型构造新说，震惊世界地质学界；生物学领域进步尤速，陈焕镛和胡先骕的许多重要成果如《中国植物图谱》等均完成于此期，菌类研究队伍在此期空前壮大，第一部系统全面的昆虫学理论著作也得以出版，陈桢则完成了他对蚂蚁行为的出色研究；物理学上，吴有训对单原子和多原子气体的探研，黄子卿对水三相点精确值的测定，严济慈的光学研究和赵忠尧的核物理研究，都取得了世界瞩目的成果；全国性的数学会和化学会均于此期成立，江泽涵关于拓扑学的研究闻名中外；天文、气象学及其事业在此期也得到重大发展。著名天文学家陈遵妫、张钰哲的主要研究成果纷纷问世，号称“东亚最新式”的南京紫金山天文台在此期落成，气象学大师竺可桢和蒋丙然在民国期间最重要的气象学论著，也于此期发表。
抗战之前的10年，的确堪称民国自然科学史上的一个“黄金时期”，它与国民政府对科学一定程度的重视是分不开的。以南京紫金山天文台的建设为例，它占地47亩，耗资19万元，主要设备均由国外购进，要是没有政府的财力支援，显然难以很快建成。正因为得到了政府的重视和支持，我国的天文台水平才一下子跃居当时的东亚之首，从而为天文学事业赶超世界先进水平创造了条件。