Байков был активным членом Русского Химического общества, одним из основателей Русского Металлургического общества; с 1899 по 1905 гг. – членом и секретарем Рельсовой комиссии при Инженерном совете Министерства путей сообщения. С 1904 по 1907 гг. являлся редактором журнала «Цемент».
В конце 1903 г. он был избран экстраординарным профессором Политехнического института по кафедре металлургии. Начался новый период жизни Байкова, определяющим для которого была его работа в Политехническом. Он даже сменил место жительства: из центра города переехал в Лесное, на одну из дач, принадлежавших институту. Он читал лекции по общей металлургии и металлографии (впервые вводившихся в учебный план), металлургии цветных металлов, технологии вяжущих веществ, технологии строительного искусства, неорганической химии. Организовал лаборатории металлургическую, металлографическую (первую этого профиля в высшей школе), технического и горнозаводского анализа, использовавшиеся как в учебном процессе, так и для научных исследований. В 1909 г. был избран ординарным профессором по кафедре металлургии. Считался одним из лучших лекторов института.
В те же годы читал лекции по химии в Институте инженеров путей сообщения, на курсах П.Ф. Лесгафта, на Высших женских курсах (Бестужевских).
Из наиболее ценных работ – исследование сплавов системы медь–сурьма (в том числе игольчатых структур в них), полиморфных превращений в никеле, шлаковых включений. В 1909 г. Байков разработал метод выявления зерна аустенита при высокой температуре (путем травления хлористым водородом в атмосфере азота), благодаря его применению наглядно доказал факт существования аустенита. В дальнейшем он нашел применение и при решении других вопросов.
К 1917 г. А.А. Байков имел чин статского советника; был удостоен ордена Св. Владимира 4-й степени и Св. Анны 2-й и 3-й степени.
Летом 1918 г. он уехал в Крым, где одновременно с лечением изучал карадагские террасы. Задержанный гражданской войной, до 1923 г. оставался в Симферополе, где занимал кафедру химии в Таврическом (Крымском) университете, был профессором, а с 1921 г. – ректором этого вуза. При возвращении в Петроград, занял в Политехническом институте прежнюю кафедру.
Помимо педагогической деятельности энергично занимался научной работой, преимущественно в области металлургии и цементного дела.
Обладая обширными специальными познаниями во множестве областей фундаментальной и прикладной науки, Байков и позднее трудился в разных областях, занимал множество разнообразных должностей. С 1923 г. он являлся старшим метрологом ВНИИ Метрологии (в то время Главной палаты мер и весов), с 1925 г. – заведующим химической лабораторией, председателем Комитета эталонов и стандартов. В 1926 г. сотрудничал с Государственным институтом по проектированию металлургических заводов (ГИПРОМЕЗ) в качестве консультанта, позже председателя технического Совета. Являлся председателем Ассоциации научно-исследовательских учреждений черной металлургии. В 1927 г. его поставили во главе Института металлов.
