1940年初，延安自然科学院开始筹建，筹建班子由副院长陈康白、教育处长屈伯川、干部处长卫之、总务处长陈宝诚、杨作材等组成。院址在延安南门外杜甫川。

1940年5月开始招生，9月1日举行开学典礼并正式上课，第一任院长是李富春。不久由著名革命教育家徐特立接任院长。

延安自然科学院既是进行自然科学教学的最高学府，又是进行自然科学学术活动的中心，还设有自然科学编译社、自然科学研究会等科研机构和学会。院内还建立了科学馆、图书馆，许多学术报告会、讨论会、专题讲座都在这里进行。