Постановление об организации вулканологической станции на Камчатке было принято на заседании Президиума АН СССР 11 января 1934 г. по предложению Ф.Ю. Левинсона-Лессинга.
В августе 1935 г. в пос. Ключи прибыл вулканологический отряд во главе с В.И. Влодавцем. Отряду было поручено строительство Камчатской вулканологической станции.
В 1943 г. Постановлением Президиума АН СССР Камчатская вулканологическая станция была преобразована в Лабораторию вулканологии с Вулканологической станцией на Камчатке. Создателем Лаборатории был академик А.Н. Заварицкий.
Работы на станции проходили сменами. В 1935-1936 гг. работала смена под началом В.И. Влодавца, в 1936-1938 гг. - смена А.А. Меняйлова, в 1938-1940 гг. – В.Ф. Попкова.
Для сотрудников вулканостанции академик Ф.Ю. Левинсон-Лессинг составил программу работ. Главные из них: наблюдение за динамикой вулканических процессов; выполнение режимных геохимических исследований; изучение особенностей продуктов извержений вулканов; реконструкции деятельности камчатских вулканов в историческом прошлом; сбор данных о характере вулканической деятельности, типах извержений и их систематизация. И, наконец, последнее - разработка методов прогноза извержений и вулканического районирования. Эти задачи были и остаются в центре внимания ученых вулканостанции и нашли отражение в дальнейших работах Института вулканологии. В течение первого десятилетия (1935-1945 гг.) Камчатская станция была единственным вулканологическим учреждением в Советском Союзе. В 1937 году вышли в свет первые номера бюллетеня Камчатской вулканологической станции на русском и английском языках. А в 1940 году - монография профессора В.И. Влодавца «Ключевская группа вулканов». В 1944 году академик А.Н. Заварицкий опубликовал монографию «Введение в петрохимию изверженных пород». Эта работа явилась началом новой отрасли в вулканологии - петрохимии. В 1946 году на Камчатской вулканологической станции открывается сейсмический отдел по изучению действующих вулканов: Безымянного, Ключевского, Шивелуча и Толбачика. У подножия этих исполинов были развернуты сейсмические станции, сотрудники которых вели круглосуточное сейсмонаблюдение за состоянием вулканов. Первым начальником сейсмического отдела был Н.Е. Соколов, геолог по образованию. С 1953 года здесь начал работать сейсмолог П.И. Токарев. Под его руководством возле Ключевской группы вулканов открылись еще две сейсмические станции – «Козыревская» и «Апахончич». Работы П.И. Токарева были направлены на разработку методов прогноза вулканических извержений. На основе сейсмонаблюдений сотрудников этих станций Павел Иванович предсказал извержения вулкана Безымянный (1959, 1960 и 1961 годов), а в 1964 году – катастрофическое извержение вулкана Шивелуч, когда на поверхность Земли были выброшены сотни тысяч тонн вулканических пород. В 1975 году П.И. Токарев дал точный прогноз места и времени Большого трещинного Толбачинского извержения. В 1970-1971 годах впервые в Советском Союзе под руководством ученых С.Т. Балесты и Б.В. Иванова проведено глубинное сейсмическое зондирование Ключевской группы вулканов: Безымянного, Толбачика, Шивелуча и Ключевского. В 1978 году у подножия вулкана Ключевской под руководством начальника станции Н.А. Жаринова развернулись работы по созданию комплексного геодезического полигона. В период извержений вулканов непосредственно к месту извержений организовывались экспедиции ученых, которые выполняли комплекс геолого-геофизико-геохимических исследований.
Были детально изучены геологическое строение, история извержений, петрография и геохимия Ключевской группы вулканов и большей части вулканов Камчатки. Школу Камчатской вулканологической станции прошли многие всемирно известные ученые-вулканологи. Среди них: академик АН СССР А.Н. Заварицкий, доктор геолого-минералогических наук В.И. Влодавец. Здесь работали известные вулканологи члены-корреспонденты АН СССР Б.И. Пийп, Г.С. Горшков, а также доктора наук С.И. Набоко, А.А. Меняйлов, А.Е. Святловский. Камчатская станция воспитала новое поколение вулканологов: Е.К. Мархинина, В.В. Аверьева, П.И. Токарева, А.Н. Спирина, К.М. Тимербаеву, Г.Е. Богоявленскую и других. С именами некоторых из них связано развитие целых направлений советской, а теперь уже российской вулканологии.