在自然科学方面，许多俄国学者取得了世界性的成就。
喀山大学教授尼·伊·洛巴切夫斯基(1792—1856)对平行线理论进行研究的成果是创造了一个逻辑严整的数学系统，这个系统与欧几里得几何学完全不同，因而被称为“非欧几里得几何学”。洛巴切夫斯基的这一发现改变了2000多年来作为欧几里得学说基础的关于空间自然的观念，使有关空间性质的认识发生了根本的变化。但这一发现在1829—1830年间公布时，受到大多数数学家的忽视，只是在近半个世纪之后，方得到世界数学界的承认。洛巴切夫斯基所具有的唯物主义思想是当时促进俄国科学发展的重要因素之一。
在物理学界，彼得堡医学院的教授瓦·弗·彼得罗夫(1761 一1834)在19世纪初先于西欧学者发现了电流的物理、化学作用——电弧和电解，奠定了电冶金学和电化学的基础。喀山大学的艾·赫·林茨发现了决定电流方向的定律，为电的实际运用开辟了广泛的可能性。电学的发展使电的应用技术也取得了新成就：1832年，帕·利·希林格发明了电磁电报，比美国人莫尔斯制造出类似的电报机要早些；1839 年，鲍·谢·雅科比建造了世界上第一艘电动船，他还曾发明了电镀技术。
著名的有机化学家尼·尼·济宁(1812—1880)在40 年代获得了在化学史上具有重要意义的成就：发现了通过还原芳香性硝基化合物制取芳香胺的方法，并最先用这种方法合成了苯胺和其他化合物，为化学工业开拓了新的道路。这个时期的俄国地理学发展迅速。环球航行和极地探险的新发现丰富和扩展了人类的地理概念，其中特别值得一提的是拉扎列夫和别林斯加乌津在1820年1 月发现了南极大陆。而国内经济的发展则使得经济地理成为一个专门的学科。
此外，俄国学者在天文学、医学、生物学等领域也都有所建树。
由于对有专门技能的人才的需求越来越大，俄国的教育在改革前的半个多世纪中也有了发展。这一时期，在彼得堡、捷尔普特、维尔诺、喀山、哈尔科夫和基辅等城市新建了大学。从1830—1855 年，全国的中学从62 所增加到75所，县立小学从416所增加到439所，教区小学达到了288所。在19 世纪中叶，各类学校的学生总数是125000 人，其中高等学校学生4000 人。这个数字在全国人口中所占的比例是微不足道的，但同上个世纪相比已经是很大的进步了。受教育者的成分也发生了变化。贵族、官员的子女仍然具有优越的地位，他们可以在城市中学中接受教育，有较多的升入大学的机会；但农民、手工业者、商人的孩子在县立小学或教区小学读书的可能性也增加了。在受过高等教育的知识分子中，出身于平民的人越来越多。
教育科学开始受到重视。杰出的教育家和著名学者康·德·乌申斯基(1824—1870)就是在这一时期着手进行教育学研究的。乌申斯基具有和平的、启蒙的和人道主义的精神。他反对农奴制时代特有的死板的教学法，认为教学必须在认真研究教育对象的基础上进行。他的教育思想体系的基础是：主张国民教育的民主化和民族性，重视人的积极活动的本质，认为劳动是教育的要素，教材内容和教学方法要适应受教育者的智力发育特点等原则。
俄国农村的文化状况有所改善。一些欧化的地主率先把新知识引入农业。从30年代开始，许多地方先后成立了由开明地主组织的农业协会，其活动内容包括交流提高农业生产水平的经验，改进农业技术和经营方式，建立示范农庄，举办农业展览会，推广良种和新农具等。莫斯科农业协会还创办了附属农业学校，开始了俄国最早的正规农业教育。莫斯科大学教授米·格·巴甫洛夫在30年代后期创办了一份名为《俄国种植者》的杂志，在传播农业科学知识方面起子积极作用。一些地方的农业协会也编辑出版了类似的刊物。
在国有土地上，自1837年具有自由主义思想倾向的帕·季·基谢廖夫出任新成立的国有地产部大臣以来，教育和医疗都有比较明显的进步。1838年，整个国有农村总共只有60 所学校，18880 名学生，但到1866 年国有农民脱离该部管辖时，学校已增至7869 所，学生达280000 人；同一时期内，国有农村从只有3 个诊疗室和5 名医生发展到269 个诊疗室和170名医生。国有地产部还推广农业技术，发展畜牧业生产，建立粮食储备，并为刺激农民积极性而实行了物质奖励，向工作得好的农民颁发奖金、奖品和奖章、证书。
在文艺、科学和教育都有明显发展的情况下，书籍刊物报纸的发行量剧增。19 世纪初，俄国每年出书平均143种；到50年代末，每年平均出书已达2000种。1801年俄国总共只有64 种定期刊物，1860 年增加到230 种。从1837年起，各省陆续出版省报，到1851年时，有省报的省份已达44 个。
各种学术团体出版的刊物不但直接反映了名个科学领域的进展，而且也是知识传播的重要工具。而许多综合性杂志则在社会精神生活中起着十分活跃的作用。19 世纪，最有名气的杂志是卡拉姆津的《欧洲通报》。1825 年，尼·阿·波列伏依创办的《莫斯科电讯》杂志标志着俄国资产阶级新闻业的开始。由俄国美学家、评论家尼·伊·纳杰日金主持出版的《望远镜》诞生于1831年，这是一份哲学和文学杂志，设有副刊《街谈巷议》。它同《莫斯科电讯》一样，在1836 年，被查封前，是进步思想界的喉舌。1836 年和1839 年，在彼得堡先后开始出版《现代人》和《祖国纪事》。当时最著名的进步作家和批评家如别林斯基、赫尔岑、涅克拉索夫、屠格涅夫、冈察洛夫、萨尔蒂科夫一谢德林等都曾参与编务或为其撰稿。50 年代，车尔尼雪夫斯基和杜勃罗留波夫直接参加了《现代人》杂志的编辑出版工作。
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