Создавшееся положение вызвало движение за охрану природы, необходимость которой стала очевидной для ученых, многих просвещенных людей и наиболее прогрессивных общественных и государственных деятелей. В конце прошлого века В. В. Докучаев одним из первых обратил внимание на исключительную важность изучения заповедных целинных степей для практических целей их правильного использования.
В 1882 году по инициативе местного населения был организован заповедник в районе Кроноцкой бухты и на полуострове Асачи на Камчатке. Постоянно охранять охотничьи угодья стали в 1886 году на территории современного Воронежского заповедника. На юге Украины, в Аскании-Нова, Ф. Э. Фальц-Фейном был создан в 1898 году частный заповедник. В 1903 году купивший на Кавказе обширные земли В. Демидов организовал охотничий заказник в Лагодехском ущелье, позднее на его территории полностью была запрещена не только охота, но и рубка леса, пастьба скота и сенокошение, и заказник был преобразован в заповедник. Но эти заповедники не решали проблемы в целом.
Широкое движение по охране природы началось в России в 1905–1906 годах по инициативе Московского общества испытателей природы. В 1908–1909 годах вопросы охраны природы обсуждались охотничьими обществами на XII съезде русских естествоиспытателей и врачей; академик И. П. Бородин сделал доклад «О сохранении участков растительности, интересных в ботанико-географическом отношении». Этот доклад содержал много новых мыслей о задачах охраны природы в целом и сыграл большую роль в распространении передовых идей охраны природы в России.
В 1912 году Русское Географическое общество организовало Постоянную природоохранительную комиссию, член которой С. В. Завадский, подготовил в 1915 году проект «Положения о заповедниках». На Украине большую работу по охране природы проводило Харьковское общество любителей природы. Академия наук в 1909 году подняла вопрос об организации Кавказского заповедника на территории «Кубанских охот», но царское правительство так и не решило его. Однако в 1912 году по настоянию Академии наук все же создали Лагодехский заповедник в Восточной Грузии.
Рижское общество естествоиспытателей в 1910 году арендовало Вайкаские острова, у западного побережья острова Сааремаа, и учредило здесь первый в Прибалтике заповедник. В 1912 году то же Общество организовало второй заповедник на острове Морицсала, на озере Усма-Лузикэрте (Латвия).
В связи с катастрофическим уменьшением количества соболя министерство земледелия направило в 1914 году в Восточную Сибирь две экспедиции: в Забайкалье под руководством Г. Г. Доппельмаера и в Восточный Саян под руководством Д. К. Соловьева. По докладам этих крупнейших специалистов охотничьего хозяйства в 1916 году было принято решение об учреждении двух соболиных заповедников — Баргузинского и Саянского. Однако практически организовали только Баргузинский, который широко развернул свою работу лишь при Советской власти.
В 1916 году по проекту Географического общества был принят первый в России закон, предусматривающий государственное право организации заповедников в научных и культурных целях в наиболее примечательных участках русской природы. В том же году по инициативе Приморского лесного общества был организован заповедник «Кедровая падь».
Перед самой Октябрьской революцией, 2 октября 1917 года, В. П. Семенов-Тян-Шанский представил в правительство записку «О типах местностей, в которых необходимо учредить заповедники типа американских национальных парков». В этой записке говорилось о важности сохранения «для потомства на вечные времена» образцов физических ландшафтов с конкретными указаниями на шесть таких заповедников в различных географических зонах России.
Поскольку организация заповедников затрагивала право частной собственности на землю, при царском правительстве она не находила поддержки. Напротив, попытки их организации встречали резкое сопротивление владельцев земель, в том числе и членов царской фамилии.
Основная задача, которая ставилась перед заповедниками того периода, — спасти то, что еще можно спасти от истребления, особенно редкие виды животных и растений, находящихся на грани полного исчезновения. В создании заповедников усматривали едва ли не единственную форму охраны природы, тем самым охрана природы противопоставлялась использованию природных богатств. Современное представление об охране природы еще не сложилось даже у передовых ученых того времени.