Вся жизнь и деятельность крупнейшего естествоиспытателя, основоположника русской школы физиологии растений Климента Аркадьевича Тимирязева были посвящены служению Родине, своему народу.
В историю русской и мировой физиологии растений К. А. Тимирязев вошел как один из основоположников современного учения о фотосинтезе — образовании органического вещества зелеными растениями из воды и углекислого газа под действием энергии солнечных лучей. Он показал огромную роль в этом процессе хлорофилла — зеленого пигмента, без которого фотосинтез невозможен. В своих исследованиях ученый опирался на величайшие открытия XIX в. — эволюционную теорию Ч. Дарвина и закон сохранения энергии Ю. Р. Майера. Климент Аркадьевич писал: «...В листе совершается тот процесс, который связывает существование всего органического мира с солнцем. Лист служит как бы посредником между любым проявлением энергии в органическом мире и солнцем — этим общим источником энергии. Запасом солнечной энергии, поглощенной растением, пользуется не только само растение, но и все животное царство и человек».
Тимирязев много работал и над проблемами, непосредственно связанными с земледелием, сельским хозяйством. Его работа «Борьба с засухой» посвящена устойчивости растений к неблагоприятным условиям внешней среды. Ученый считал физиологию растений теоретической основой земледелия.
Климент Аркадьевич был одним из наиболее страстных пропагандистов эволюционного учения Ч. Дарвина в России. В 1883 г. вышла в свет его книга «Чарлз Дарвин и его учение», издававшаяся 15 раз.
На протяжении всей своей жизни Тимирязев постоянно выступал с лекциями, проводил беседы, писал популярные книги и статьи. Такие его работы, как «Жизнь растений», «Исторический метод в биологии», «Солнце, жизнь и хлорофилл» и др., пользуются широкой известностью и являются образцом популярного изложения сложных научных проблем.
Тимирязев был одним из первых русских ученых, которые приветствовали Великую Октябрьскую социалистическую революцию. В 1920 г. вышла из печати книга его статей «Наука и демократия», по поводу которой В. И. Ленин в письме к ученому писал: «Я был прямо в восторге, читая Ваши замечания против буржуазии и за Советскую власть». В 1920 г. он был избран депутатом Моссовета. В конце своей жизни он говорил: «Большевики, проводящие ленинизм,— я верю и убежден — работают для счастья народа и приведут его к счастью».
В Москве сооружен памятник Тимирязеву и создан мемориальный музей-квартира; имя его присвоено Московской сельскохозяйственной академии, Институту физиологии растений АН СССР. Именем Тимирязева названы один из районов Москвы и улицы во многих городах нашей страну.