В XVIII в. в России, по примеру других стран, большое внимание стало уделяться развитию фундаментальных и практических наук. 13 (24) января 1724 г. в здании Сената Петром I было подписано «определение об Академии». 22 января (2 февраля) им же был утверждён проект положения об учреждении Академии наук и художеств и университете при ней, составленный лейб-медиком царя Л. Л. Блюментростом. А 28 января (8 февраля) 1724 г. был опубликован сенатский указ об учреждении Санкт-Петербургской Академии наук.
Официальным днём открытия императорской Академии наук считается 27 декабря 1725 г. (7 января 1726 г.), когда Екатерина I устроила торжественный приём академикам. В этот день в доме опального барона П. П. Шафирова на Петербургской стороне в присутствии членов правительства, двора и духовенства состоялось первое торжественное академическое заседание. Выступившие на нём академики Я. Герман и Г. Б. Бюльфингер отметили создание Академии наук в России как крупнейшее событие того времени.
Ко времени открытия Академии в России не было достаточно подготовленных учёных, которые могли бы занять место академика, поэтому штат адъюнктов и первых академиков формировался, главным образом, из иностранцев. В числе первых академиков были такие выдающихся учёные, как знаменитый математик Даниил Бернулли и один из величайших математиков XVIII в. Леонард Эйлер. Однако вскоре ведущее место заняли учёные, воспитанные в самой Академии наук. Первым русским адъюнктом стал В. Е. Адодуров, первым профессором из уроженцев России — Г. В. Рихман, первыми русскими профессорами — М. В. Ломоносов и поэт В. К. Тредиаковский. Во второй половине XVIII в. выдвинулись натуралисты и путешественники С. П. Крашенинников, И. И. Лепёхин, Н. Я. Озерецковский, В. Ф. Зуев, математик С. К. Котельников, астрономы Н. И. Попов, С. Я. Румовский, П. Б. Иноходцев, химик Я. Д. Захаров, минералог В. М. Севергин.
С самого начала перед Академией ставились не только теоретические, но и практические цели — разработка и распространение полезных практических знаний. В то же время Петербургская Академия наук в отличие от западноевропейских должна была стать не только научно-исследовательским, но и учебным заведением. При ней состояли университет и гимназия. Собственно Академия делилась на три класса: математический, физический и гуманитарный. Математический класс включал четыре кафедры: одна — теоретической математики, одна — астрономии, географии и навигации и две — механики, которой Пётр придавал огромное значение. В физический класс входили четыре кафедры — физики (теоретической и экспериментальной), анатомии, химии и ботаники. Гуманитарный класс состоял из трёх кафедр: красноречия и древностей; истории древней и новой; права, политики и этики.
Император считался верховным руководителем Академии, но ей предоставлялось право выбора себе пожизненного или сменявшегося через год или полгода президента. Академия имела также право избрания своих членов. Государственное финансирование отличало Петербургскую Академию наук от подобных учреждений Европы.
При Академии наук были созданы кунсткамера, обсерватория, типография, а позже — гравировальная палата и другие отделения. Имелась собственная библиотека. Здесь начала выходить газета «Санкт-Петербургские ведомости». Особую область деятельности Академии наук составляли экспедиции, во время которых велись астрономические, геодезические, географические наблюдения, изучался растительный и животный мир, полезные ископаемые и этнография народов.
