在此期间，中央研究院参加了广泛的国际学术交流和合作。1929年，翁文灏代表中央研究院参加在爪哇召开的第四届太平洋科学会议；1930年，中央研究院评议员陈焕镛出席了在英国剑桥大学举行的第五届国际植物学会议；同年，气象研究所沈孝凤代表所长竺可桢，出席了在香港召开的远东气象台台长会议；1933年，中央研究院派竺可桢、沈宗瀚、凌道扬参加了在加拿大举行的第五届太平洋科学会议；1934年，吕炯代表中央研究院，出席了在华沙举行的第十四届国际地理会议；1935年，天文研究所和中国天文学会，合派高平子、潘璞参加了在巴黎召开的国际天文协会第五届大会；1936年，陈焕镛再次出席了在荷兰阿姆斯特丹举行的第六届国际植物学会议。天文研究所参加了国际间对太阳分光和造父变星的合作观测。地质研究所所长李四光于1934年12月应邀去英国讲学，并将其讲稿整理成着名的《中国地质学》一书，在伦敦出版。
    二西迁川滇
    1937年7月抗日战争爆发；8月，上海战事爆发，日军并有西进攻略南京之势。11月，中央研究院奉命西迁。
    西迁时，物理、化学、工程三所在沪，物理研究所所长为丁燮林，化学研究所所长为庄长恭，工程研究所所长为周仁；地质、天文、气象、历史语言、心理、社会科学、动植物七所在宁，地质研究所所长为李四光，天文研究所所长为余青松，气象研究所所长为竺可桢，历史语言研究所所长为傅斯年，心理研究所所长为汪敬熙，社会科学研究所所长为陶孟和，动植物研究所所长为王家楫[⑦]。
    中央研究院总办事处于1937年11月由南京迁至长沙圣经书院；1938年2月迁至重庆，设于曾家岩隐庐；1939年春迁至上清寺聚兴村8号；1940年再移牛角沱生生花园内；1944年春，该院在国府路337号自建新址落成，遂迁此。
    物理研究所自沪迁湘，继至桂林；1944年桂林沦陷，复迁重庆北碚。
    化学、工程二研究所自沪经湘转昆明。
    地质研究所由宁迁湘，转桂林；1944年迁重庆沙坪坝。
    天文研究所自宁经湘至昆明。
    气象研究所由宁迁汉口；1938年1月再迁重庆。初在通远门兴隆街设办事处，2月转曾家岩之隐庐；1939年5月迁北碚。
    历史语言研究所由宁经湘至昆明；1941年复迁四川南溪县之李庄。
    心理研究所由宁经湘，至广西阳朔；1940年12月迁桂林；1944年再迁重庆北碚。
    社会科学研究所自宁经湘，转阳朔；1940年12月迁昆明；1941年再迁南溪李庄。
    动植物研究所由宁经湘，转阳朔；1940年12月转重庆北碚；1944年分为动物研究所和植物研究所。
    此外，1941年在昆明增设数学研究所筹备处。1944年增设医学研究所筹备处于重庆歌乐山龙洞湾上海医学院内；增设体质人类学研究所筹备处于南溪李庄。1945年1月，原工程研究所改名为工学研究所；原社会科学研究所改名为社会研究所；原心理研究所改名为心理学研究所。
    综计，至抗战胜利时，中央研究院共有14个研究所，分置于重庆、李庄、昆明三地。其中重庆区，除设有总办事处外，尚有物理、地质、气象、心理学、动物、植物、医学7个研究所；李庄区有历史语言、社会、体质人类3个研究所；昆明区有化学、工学、天文、数学4个研究所。
    抗战期间，中央研究院的人事构成，发生了一定的变化。
    院长蔡元培于1940年3月5日在香港逝世。按章须由评议会推选院长候选人3人，呈报国民政府遴选任命。评议会遂于3月22日至23日在重庆举行的第五次年会上，选出翁文灏、朱家骅、胡适3人为院长候选人。9月19日，重庆国民政府特派朱家骅为代理院长；20日，朱正式就职。
    总干事共经历5任。早于抗战前就任的朱家骅，至1938年12月，由任鸿隽接替；1940年11月，复由傅斯年接任；1941年9月，改为叶企孙；1943年9月，再改为李书华，直至抗战胜利。
    评议会每届任期5年。首届评议会系于1935年6月选举产生，至1940年6月任期届满。本届评议会的第五次年会上，除选举了院长候选人3人外，还进行了评议会的改选换届，选出第二届评议会评议员30人。其名单如下：
    物理、数学：姜立夫、吴有训、李书华；
    化学：侯德榜、曾昭抡、庄长恭；
    工程：凌鸿勋、茅以升、王宠佑；
    地质：翁文灏、朱家骅、谢家荣；
    天文：张云；
    气象：吕炯；
    历史：胡适、陈寅恪、陈垣；
    语言：赵元任；
    考古：李济；
    人类：吴定良；
    心理：唐钺；
    社会科学：王世杰、何廉、周鲠生；
    动物：秉志、林可胜、陈桢；
    植物：戴芳澜、陈焕镛（后改钱崇澍）、胡先骕。[⑧]
    第二届评议会按章应于1945年3月任期届满，但因抗日战争正在进行，各大学分散各地，不易召集开会，故经重庆国民政府批准，延长其任期3年。
    其研究人员的人数，比抗战前略有增加。据1942年的统计，10个老的研究所共有研究人员266人。其中，人数最少者为心理研究所，7人；人数最多者为历史语言研究所，62人[⑨]。
    中央研究院于战火中西迁，辗转千里，在交通、经费、房屋、设备、资料等方面，都遇到了很大的困难。以经费为例，抗战爆发后，正常经费只能照六三折实发，其他临时性的拨款，一律删除，使每年经费由1936年的140万元，下降为81.9万元；至1939年，才又恢复了130万元的基数[⑩]。但是，爱国的科学家们克服了种种困难，在艰苦的条件下，努力开拓我国的科学研究事业。
    中央研究院的专家、学者们，在艰苦的抗战岁月中，仍能从国家、民族长远的利益出发，呼吁政府重视和加强科学研究工作，提出发展科学研究事业的各项具体建议。在1944年3月举行的第二届评议会第二次年会上，提出了若干向政府呼吁的议案，综其要旨为：
    甲、自国民政府建都南京后，十余年来国内科学研究初有基础，极可宝贵，宜多予培植，使其发扬光大。
    乙、科学研究乃各项建设之基础，如不重视科学研究而徒重应用技术，则国家建设将缺乏基础。
    丙、学术自立关系国家前途，欲求中国学术独立，不可不努力充实国内各研究机关及大学之设备，以求建立本国科学研究基础。
    丁、在中国科学研究进行之始，该确定其目的，不仅为中国、亦为人类共同之智慧与幸福着想，应凭此态度与世界科学家合作。
    会议还根据上述要旨，向政府提出6项具体建议：
    1.对于各种科学，宜以平衡发展，相互联系，促其进步；2.建设学术中心，以培养社会人才；
    3.筹备举行全国学术会议；
    4.设立国家学术研究基金；
    5.维持并鼓励有关高深学术研究之刊物；
    6.推遣学术访团于友邦。（11）
    整个抗战期间，由于全院研究人员的共同努力，科学研究与学术活动仍得到了一定的开展，在一些学科与领域中，取得了可喜的成绩。这些成果，有些充实了我国科学研究的基础，有些对于抗日救国事业直接有所补益，有些在国际上产生了一定的影响。
    中央研究院于1939年，派出代表赵元任，出席了在美国召开的第六届太平洋科学会议。
    院评议会在1941年3月举行的第二届第一次年会上决定，创办外文院刊《科学记录》及中文院刊《学术汇刊》，以发表基础理论和应用科学方面具有创造性的优秀论文。至抗战胜利前，此两种刊物各出2期。
    天文、物理两研究所主持了1941年9月21日日全食的观测工作。这次日全食为我国400年来所罕见。遂由天文、物理2所，联合中山大学、金陵大学和中国天文协会，组成两个观测队，分赴甘肃临洮和福建崇安。观测中，拍摄了日冕图片和影片，测定了临洮的经纬度，观测了日全食的地磁现象，取得了满意的结果。
    在综合调查考察方面，1941年由历史语言研究所与中央博物院联合组成川康古迹考察团，在彭山、岩子山一带作清理残墓和发掘工作，经2年余，所获极具价值；1941年至1942年间，组织川康民族考察团，先后对羌、彝、苗、普米等少数民族的民族文化、风俗习惯，进行了考察研究；1942年春，由中央研究院派员，与中央博物院、中国地理研究所联合组成“西北史地考察团”，赴甘肃、宁夏、青海一带进行历史考古和地理、动植物方面的考察，获得了丰富的资料；1943年5月，由该院组成综合性的西北科学考察团，赴西北各地作2年之考察，在地理、地质、历史、考古等方面，都获得了宝贵的资料。
    此外，历史语言研究所出版的《居延汉简考释》和《殷历谱》，集中了对汉简、甲骨文研究的成果，受到中外学者的重视；物理研究所应同盟国联合通讯协会的要求，在北碚地磁台设立的高空电离层观测台，长期记录，有效地配合了同盟国的军事通讯工作；化学研究所对滇产盐矿和药材进行了研究，用新法制造的药物较旧法增产1倍以上；地质方面，对贵州修文银矿和广西宜山煤田的勘测、研究，都具有重要的实用价值；气象方面，对昆仑山北麓河流萎缩原因的研究，为将来开发西北的计划提供了依据；动植物方面，对鲤科鱼类天然食料的研究和对蚊虫天敌的研究，对于人工养鱼和改进西南地区的卫生环境，都有所贡献。
    三战后变迁
    1945年9月日本投降后，中央研究院即奉命迁回南京。当时，院务工作仍由代理院长朱家骅主持；总干事由刚从美国归国的萨本栋接任。此时，各研究所所长为：物理研究所，萨本栋（兼）；化学研究所，吴学周；工学研究所，周仁；地质研究所，李四光（养病期间由俞建章代理）；天文研究所，张钰哲（赴美期间由陈遵妫代理）；气象研究所，赵九章；历史语言研究所，傅斯年；心理学研究所，汪敬熙；社会研究所，陶孟和；动物研究所，王家楫；植物研究所，罗宗洛；数学研究所，姜立夫（筹备处主任，赴美期间由陈省身代理）；医学研究所，林可胜（筹备处主任）（12）。
    中央研究院既经决定迁返，乃于重庆设立院复员委员会，并就各研究所所在地点，分设重庆、北碚、李庄、昆明4个区复员委员会。各研究所的迁返地点，虽以南京为原则，但由于房舍、条件等限制，事实上不可能立即全部集中于南京。1945年10月，由动物研究所所长王家楫、化学研究所所长吴学周赴南京、上海接收原有房舍。经接洽、查验，南京中央研究院所属院址，未受重大损毁，当可使用；惟上海原理、化、工三研究所所址，损失颇大，一时不易修复，只有奉命接办之祁齐路自然科学研究所，择要修缮购置后，可以利用。于是，决定将总办事处及天文、地质、气象、历史语言、社会5所设于南京，以鸡鸣寺路1号为总通信处；将物理、化学、工学、心理学、动物、植物、数学、医学8所暂设上海，以祁齐路320号为总通信处，并设中央研究院驻沪办事处，初由王家楫任办事处主任，后由陈荻帆继任，统一办理上海各所、处之一般行政事宜。这样，抗战胜利后的中央研究院各研究所，即以5所设于南京、8所设于上海的格局安定下来；1944年设于李庄的体质人类学研究所筹备处，则停止了筹备工作，仍并入历史语言研究所的民族学组内。
    1946年6月，中央研究院于南京举行院务会议，决议设置院留渝办事处，负责办理迁返工作，聘院秘书余又荪兼留渝办事处主任。7月1日，中央研究院留渝办事处正式成立；院行政中枢同时移至南京。1946年12月，中央研究院留渝办事处结束工作，工作人员全部返回南京。（13）复员后的中央研究院，仍由朱家骅代理院长，直至国民党当局撤离大陆。
    总干事一职，1945年9月由萨本栋接任。萨于1948年患胃癌，1949年1月31日去世。1948年12月萨本栋病重，改由钱临照代理，旋由周鸿经正式接任。
    中央研究院在完成复员之后的一项重大改革，是增设了院士。1946年10月在南京举行的评议会第二届第三次年会上，决定设置院士；1947年3月修正后的《国立中央研究院组织法》就此作了相应的规定。其要旨为：1.院士需“就全国学术界成绩卓着之人士选举之”，其具体条件为：“一、对于所专习之学术，有特殊着作发明或贡献者。二、对于所专习学术之机关，领导或主持在五年以上，成绩卓着者。”2.院士的产生，第一次由院评议会选举，其名额为80-100人；嗣后每年由院士选举，其名额至多15人。3.院士候选人，需由各大学，各独立学院，各着有成绩之专门学会、研究机关，或院士、或评议员各5人以上提名。4.院士为终身名誉职，有权选举院士、名誉院士和评议员；有权议定国家学术方针；以及受政府委托，办理学术设计调查、审查及研究事项。5.院士分数理、生物、人文三组，其中数理组包括数学、天文学、物理学、化学、气象学、地质学、古生物学、矿物岩石学、地理学、海洋学、工程学等；生物组包括动物学、植物学、人类学、生理学、心理学、微生物学、医学、药物学、农学等；人文组包括哲学、史学、考古学、法律学、经济学、政治学、社会学、民族学等。（14）1947年10月，第二届评议会第四次年会，在各大学、各独立学院、各学术团体、各研究院推荐人士中，选出院士候选人150名；并公告名单4个月，接受学术界的公论。1948年3月，复经评议会正式选举，共选出81名院士。院士名单如下：
    数理组28人：姜立夫、许宝騄、陈省身、华罗庚、苏步青、吴大猷、李书华、吴有训、叶企孙、赵忠尧、严济慈、饶毓泰、吴宪、吴学周、庄长恭、曾昭抡、朱家骅、李四光、翁文灏、黄汲清、杨钟健、谢家荣、竺可桢、周仁、侯德榜、茅以升、凌鸿勋、萨本栋。
    生物组25人：王家楫、伍献文、贝时璋、秉志、陈桢、童第周、胡先骕、殷宏章、张景钺、钱崇澍、戴芳澜、罗宗洛、李宗恩、袁贻瑾、张孝骞、陈克恢、吴定良、汪敬熙、林可胜、汤佩松、冯德培、蔡翘、李先闻、俞大绂、邓叔群。
    人文组28人：吴敬恒、金岳霖、汤用彤、冯友兰、余嘉锡、胡适、张元济、杨树达、柳诒征、陈垣、陈寅恪、傅斯年、顾颉刚、李方桂、赵元任、李济、梁恩永、郭沫若、董作宾、梁思成、王世杰、王宠惠、周鲠生、钱端升、萧公权、马寅初、陈达、陶孟和。（15）1948年9月，由院士会议选举产生了32名聘任评议员，并由新产生的聘任评议员与当然评议员组成了中央研究院第三届评议会。但由于此时南京政府已处于政治、军事、经济的严重危机之中，中央研究院评议会无法召集，故经蒋介石批准，第三届评议会暂不召集，“待将来交通复常，再行召集，任期自集会之日起始”（16）。
    中央研究院在迁返南京上海后，工作人员有了较大的增长。全院人员达418人，其中研究人员246人，总办事处职员28人，工友、技工144人；研究人员占总人数的59%（17）。