Перша половина XIX ст. стала періодом вагомих здобутків українських учених у природничих науках. Розвитку астрономії сприяло заснування астрономічних обсерваторій у Харкові (1808 р.), Миколаєві (1821 р.) та Києві (1845 р.). Цікаві спостереження небесних явищ здійснив професор Харківського університету Тимофій Осиповський ( ). Він також був визначним математиком і створив тритомний «Курс математики», який протягом кількох десятиліть залишався основ ним підручником із цієї дисципліни.

Математик Михайло Остроградський ( ) за видатні досягнення був обраний членом Римської, Туринської, Паризької і Петербурзької академій наук. М. Остроградський

Ученим-енциклопедистом став перший ректор Київського університету Михайло Максимович ( ). Він був автором підручників для студентів «Основи біології» та «Основи зоології», праць «Роздуми про природу» і «систематика рослин». М. Максимович переклав українською мовою «слово о полку Ігоревім», склав три збірки українських народних пісень, проводив дослідження з історії Києва, Полтави, Переяслава та інших українських міст. М. Максимович

Визначну роль у розвитку хімічної науки відіграли праці професорів Харківського університету Олексія Ходнєва ( ) та Миколи Бекетова ( ). З ініціативи В. Каразіна в рр. у Харкові, Києві, Миколаєві та Полтаві було створено метеорологічні станції, що започаткувало регулярні спостереження за погодними умовами. Значну роль у розвитку ботаніки, садівництва та агрономії відігравала науково-дослідна робота в ботанічних садах, які в цей період було створено в Києві, Одесі, Кременчуці, Харкові та Ялті. На західноукраїнських землях великий ботанічний сад існував при Львівському університеті. М. Бекетов О. Ходнєв В. Каразін

Успішно розвивалася медична наука. Засновником української хірургічної офтальмології став професор Київського університету Володимир Караваєв ( ). Професор Харківського університету Микола Єллінський ( ) написав двотомний підручник з основ хірургії, за яким тривалий час навчалися студенти університетів і медичних академій Російської імперії. В. Караваєв М. Єллінський

У вищих навчальних закладах Російської імперії та західноєвропейських країн працювало багато українських учених- закарпатців. Директором Петербурзького головного педагогічного інституту був професор Василь Кукольник ( ), який викладав тут курси права, фізики, хімії та агрономії. В. Кукольник

Поєднував викладання логіки, моральної філософії та права з директорством у Петербурзькому комерційному училищі професор Петро Лодій ( ). Викладав політичні науки й був першим ректором Петербурзького університету Михайло Балудянський ( ). П. Лодій М. Балудянський

Зі Львівським і Краківським університетами повязана діяльність закарпатця Івана Земанчика (? після 1822). Він був професором, деканом і ректором Львівського університету, пізніше професором Краківського університету. У «Руському інституті» при Львівському університеті він викладав народною мовою студентам-русинам фізику та математику. Із розвитком науки повязана поява наукових центрів, які сприяли дослідницькій діяльності вчених і популяризації їхніх ідей. Першим науковим центром у Наддніпрянщині стало засноване В. Каразіним на Харківщині Філотехнічне товариство ( рр.). У рр. при Харківському університеті діяло Товариство наук. Основним напрямком діяльності Тимчасового комітету для розшуку старожитностей ( рр.), створеного в Києві, стали археологічні дослідження.

Археологами-аматорами, які входили до його складу, було знайдено фундамент Десятинної церкви та руїни Золотих воріт у Києві. Найбільшим культурно- освітнім і науковим центром на західно-українських землях був «Оссолінеум»(Народний заклад ім. Оссолінських) у Львові, заснований польським істориком і громадським діячем Юзефом Оссолінським у 1817 р. У ньому зберігалися архіви польської шляхти, колекції зброї, картин, скульптур, археологічних памяток тощо. До складу «Оссолінеуму» входили також велика бібліотека, друкарня й музей. «Оссолінеум»