Нынешний ААНИИ ведет родословную от созданной в марте 1920 года Северной научно-промысловой экспедиции. Ее деятельность имела широкий круг задач. Наряду со зверобойными и рыболовными промыслами, оленеводством, успешно велись океанографические, метеорологические, геофизические и общегеографические исследования. В 1937 году под руководством академика О. Шмидта была организована первая в мире дрейфующая станция "Северный полюс" во главе с И. Папаниным. Работу дрейфующих станций обеспечивали высокоширотные воздушные экспедиции "Север", они создавались ежегодно до 1991 года, когда была закрыта последняя станция "Северный полюс-31". Данные многолетних исследований стали основой практически всех наших знаний о природных условиях Арктического бассейна.