Его пытливый ум обратился к разработкам серебряных рудников Гарца, и после ряда опытов изобрел более совершенные, чем прежде, насосы для откачки подземных вод. Неоднократно спускаясь под землю, он обратил внимание на строение слоев рудничных пород, через которые совершалась проходка шахтных стволов. Так возник замысел «Протогеи» (1691), произведения, в котором содержатся рассуждения о развитии твердой и жидкой оболочки нашей планеты и ее растительно-животного населения в далеком прошлом, дополняемые в «Новых опытах о человеческом разуме» догадкой об изменчивости животных видов.
Как метко заметил К. Фишер, для Лейбница «история Гарца становится историей земли». «Протогея», оставшаяся незавершенной, не стала еще той отраслью знания, которую Лейбниц обозначил как «естественную географию», а мы называем геологией и палеонтологией, но это была заявка на создание таких наук в будущем. И чем бы ни занимался великий ученый — проектами упразднения крепостного права, организацией красильного дела, вопросами трудоустройства городской бедноты, составлением докладных записок о страховых обществах, историческими изысканиями, математическими, — он никогда не замыкался в рамках только данного вопроса, всегда видел его связь с более широкими и глубокими проблемами.
Велики заслуги Лейбница как организатора науки, врачебного и книжного дела. Став в 1673 году членом Лондонского Королевского общества, он сам заложил основу нескольких академий наук и обществ по изучению языка и истории. Он стал первым президентом Прусской академии наук в 1700 году и был инициатором создания аналогичных учреждений в Вене и Петербурге. Трижды встречался он с Петром I, который приглашал его в Россию.
В записке о будущей Петербургской академии наук немецкий просветитель подчеркивал необходимость ее ориентации на практические нужды обширной и во многом еще неустроенной страны. Известно, что он также подал Петру I мысль об организации наблюдений над отклонениями магнитной стрелки в разных местах Российской империи.
