Наиболее всего, пожалуй, В.Н. Сукачев известен как создатель новой науки – биогеоценологии. Исходя из идеи В.В. Докучаева о взаимодействии мертвой и живой природы и концепции Г.Ф. Морозова о лесе как сложном природном явлении, в 1940-х гг. он предложил понятие «биогеоценоз», связавшее в динамическом единстве земную поверхность с ее обитателями и абиотическими факторами среды. Классическое определение биогеоценоза дано Сукачевым позднее в «Основах лесной биогеоценологии» (М.: Наука, 1964): «Биогеоценоз – это совокупность на известном протяжении земной поверхности однородных природных явлений (атмосферы, горной породы, растительности, животного мира и мира микроорганизмов, почвы и гидрологических условий), имеющая свою особую специфику взаимодействия этих слагающих ее компонентов и определенный тип обмена веществом и энергией их между собой и с другими явлениями природы и представляющая собой внутренне противоречивое диалектическое единство, находящееся в постоянном движении, развитии» (Избр. тр., т. 1, с. 329). Хотя понятие «биогеоценоз» достаточно близко, если не идентично, предложенному в 1935 г. английским геоботаником А. Тенсли понятию «экосистема», оно было принято научным сообществом и получило широкое распространение не только у нас в стране, но и за рубежом.
В.Н. Сукачева отличала принципиальная гражданская и научная позиция. Возглавляемые им Институт леса и Комплексная экспедиция АН СССР по полезащитному лесоразведению были своеобразными островками сопротивления лысенковщине (недаром в 1958 г. Институт леса был неожиданно «сослан» в Красноярск), а «Ботанический журнал» и «Бюллетень МОИП: Отдел биологический», редколлегии которых он возглавлял, в начале 1950-х первыми выступили с критикой Т.Д. Лысенко и его взглядов.
Похоронен на Введенском кладбище в Москве.
