С начала своей научной деятельности Ломоносов интересовался природой света и цветов. Разработка теории цветообразования для него имела особое значение - не только теоретическое, но и практическое. С 1749 г. ученый начал проводить опыты по изысканию "разноцветных стекол к мозаичному художеству", создавая свою теорию света и цветообразования. Работа продолжалась несколько лет. И уже через 5 лет Ломоносов писал:
"В течение трех лет я был погружен в физико - математические испытания, предпринятые для разработки учения о цветах. И труд мой оказался не бесплодным, теа как кроме результатов, полученных мною при различных растворениях и осаждениях минералов, почти три тысячи опытов,сделанных для воспроизведения разных цветов в стеклах, дали не только огромный материал для истинной теории цветов, но и привели к тому, что я принялся за изготовление мозаик".
Рассмотрев гипотезы о природе света, в частности теорию истечения света, предложенную И.Ньютоном, он пришел к выводу, что свет распространяется колебательным движением частиц эфира, заполняющего мировое пространство. Следуя за Декартом, Ломоносов предлагает модель эфира, состоящую из частиц трех разных размеров. Он разрабатывает принцип "совмещения", который позволил ему дать свое объясненеие цветовых явленний, в том числе и механизма взаимодействия цветных лучей с поверхностью тел. Он включил в свою теорию представления Э.Мариотта о трех основных цветах - красном, желтом и синем, поскольку оно совпадало с его собственными наблюдениями. С современных научных позиций взгляды Ломоносова на природу света и цветообразования кажутся наивными. Однако материалистическое объяснениев 18 веке этих сложных явлений природы явилось важным звеном в развитии науки о свете. Действительно, у Ломоносова объяснение света оказалось ошибочным, но в историческом резерве нельзя не удивляться остроумию гипотезы Ломоносова, ее глубокой оригинальности и предчуcтвия идеи резонанса между светом и веществом.
В возрасте около 30 лет Ломоносов проявил интерес к проблемам географии. Постепенно внимание к этой науке у него возрастает и на протяжении многих лет физическая, экономическая, математическая география, геофизика, метеорология, гидрография становятся предметом его исследований.
Подчеркивая огромную роль географии в жизни общества, Ломоносов указывал:
"Что полезнее есть в человечеком роду к взаимному сообщению своих избытков, что безопаснее плавающим в море, что путешествующим по разным государствам нужнее, как знать положение мест, течение рек, расстояние градов, величину, соседство разных земель, нравы, обыкновения и правительства разных народов? Сие ясно показует География".
Для получения географических данных при участии Ломоносова в 1759 году была разработана анкета - "Географические запросы" - и разослана по всем по всем губерниям России. В анкету были включены 30 вопросов, относящихся к физической и экономической географии. Содержание анкеты позволяло получить сведения для комплексной характеристики территории в ее административных границах. В целом анкета показала, как широко понимал Ломоносов задачи географического исследования и описания государства.
Помимо этого ученого-помора интересовала проблема освоения северного морского пути. Придавая проблеме исследования Арктики большое значение, Ломоносов выступил организатором полярной экспедиции для отыскания северного морского пути. Ломоносов ясно представлял, какое большое влияние окажет открытие нового морского пути на развитие экономической жизни всей страны. Он считал, что открытие великого морского пути создаст благоприятные перспективы для освоения Сибири, самого отдаленного и сурового, но обширного и богатого края. При этом Ломоносов высказал целый ряд важных положений и научных гипотез. Он впервые дал генетическую классификацию полярных льдов, верно объяснил происхожление плавающих ледяных гор, рассмотрел главные вопросы изучения циркуляции вод океана в связи с движением льдов, высказал предположение о существовании архипелага островов, расположенных к северо-восторку от Шпицбергена. Позже, в 1873 году теория Ломоносова была оправдана русскими учеными. Был найден и исследован подводный хребет, поднимающийся со дна океана на 2,5-3 км, примерно на том месте, где указал Ломоносов. В 1948 г. этот хребет был назван именем Ломоносова.
К сожалению, Ломоносову было не суждено узнать о результатах этого большого мероприятия по освоению северного морского пути. Выход экспедиции Чикагова в моря состоялся в конце 1765 года, когда Ломоносова уже не было в живых. Спустя почти два столетия северный морской путь был освоен советскими полярниками и многие смелые гипотезы русского ученого нашли подтверждение.
В первой половине 18 века, в период важных политических и общественных преобразований в петровской России, возрос интерес к прошлому русского народа, к его истории. Время значительных преобразований требовало и создания мощного духовного и нравственного потенциала.
От Ломоносова ведет свое начало антинорманское направление в русской историографии, отличительными чертами которого были строгая научность, патриотизм, демократические тенденции и уважение к истории других народов и стран. В ходе различных дискуссий Ломоносов всегда опровергал утверждения о том, что Русское государство обязано своим возникновением исключительно иноземным завоевателям. Такие дскусси давали Ломоносову стимул к занятиям историей, заставляла его формулировать свои взгляды на историческую науку, что в конечном счете привело его к созданию боьшого труда - "Древней Российской истории". Сохранившиеся наброски свидетельствуют о стремлении ученого обобщить процесс отечественной истории, дать деление ее на периоды, непосредственно связанные друг с другом. Он выработал свою периодизацию, в основе которой лежали поворотные моменты в истории страны. "Древняя Российская история" вышла в свет через год после смерти Ломоносова, в 1766 году под названием "Древняя Российская история начала российского народа до кончины великого князя Ярослава Первого, или до 1054 года". Эта книга пользовалась большой популярностью не только в России, нои за рубежом, была переведена на немецкий и французский языки. Исторические мировоззрения Ломоносова явились основой патриотических устремлений передовых людей России. Изучая прошлое своей Родины, Ломоносов возлагал большие надежды на ее величие в будущем. Он понимал, что история создает национальные традиции и связывает между собой поколения.
Труды Ломоносова в области литературы, филологии, мозаичного искусства ознаменовали новый подъем национальной культуры России. Трудно представить себе развитие в России литературного языка, поэзии, русской грамматики без основополагающих трудов Ломоносова. Под прямым или косвенным влиянием Ломоносова выросло целое поколение русских людей, которые восприняли его передовые идеи и развили их дальше.
Литературное творчество русского ученого было весьма разнообразно. Это и поэтические произведения - оригинальные и переводные, и художественная проза, и научные по своему содержанию, богатые образами высокого словесного искусства речи. Поэзия Ломоносова была встречена современниками восторженно и создала ему громкую славу, которая как при его жизни, так и на протяжении многих деятилетий после смерти превосходила его популярность как ученого. Сам Ломоносов не отделял свою естесственнонаучную деятельность от литературной. Поэт никогда не переставал быть ученым, а ученый всегда оставался быть поэтом. Раскрывая взаимосвязь наук, Ломоносов писал:
"Нет сомнения, что наукам много весьма взаимно способствуют, как физика химии, физике математика, нравоучительная наука и история стихотворству."
Интерес к родной литературе пробуждался у юного помора по мере его приобщения к народному творчеству - он рос, слушая былины, песни и сказки. Дальнейшему увлечению литературой способствовали занятия в Славяно-греко-латинской академии, где среди прочих наук преподавалась "наука стихотворства". Учащиеся постигали теорию поэтических родов, упражнялись в сочинении стихов на русском и латинском языках.
Несмотря на многовековую историю поэзии, он создал оду нового типа. Глубокое идейное содержание, горячий патриотизм, величественный и торжественный стиль, правильный размер - четырехстопный ямб, богатая и разнообразная рифма - все это было ново.
В середине 1740-х Ломносов подвел итоги своим филологическим исследованиям созданием "Риторики", которая была изложена простым и образным русским языком и предназначена для широкого демократического круга читателей. Выход в свет "Риторики" Ломоносова явился событием большого исторического значения. заслуга молодого ученого заключалась в том, что он утвердил начала русской литературной речи. Это являлось одной из насущных задач и потребностей русского общества. В1755 г. Ломоносов завершил работу над "Российской грамматикой". Эта книга была первой научноой грамматикой русского языка, первым сводом правил русских слов. Грамматика Ломоносова стала самым популярным учебным пособием 18 века. Несколько поколений русских людей обязаны ей своей грамотностью.