В 1898 году сдал магистерский экзамен, а в 1899-м был командирован за границу, где работал главным образом в Мюнхене у профессора К. Гёбеля и Копенгагене у профессора Й. Варминга. По возвращении из-за границы в 1900 году защитил диссертацию на степень магистра ботаники и продолжал читать лекции.
В 1903 году перешёл на кафедру ботаники профессором в Харьковский университет, одновременно занимая должность директора Ботанического сада. Создал и возглавил харьковскую школу альгологов. Изучал индивидуальное развитие и процесс оплодотворения у разноспоровых папоротниковидных и голосеменных растений, морфологию и флору водорослей.
В 1908 году на средства Императорской Санкт-Петербургской академии наук совершил путешествие в Богорский ботанический сад (остров Ява) и на другие острова, о чём написал книгу «По островам Малайского архипелага», выдержавшую два издания (1911 и 1923).
В 1917 году организовал биологическую станцию на реке Северский Донец.
С 1919 по 1922 год — профессор Кубанского университета и Кубанского сельскохозяйственного института. Совместно с В. А. Водяницким в 1920 г. явился организатором Новороссийской биологической станции, ныне — Новороссийский учебный и научно-исследовательский морской биологический центр Кубанского государственного университета, был директором биостанции в течение двух лет, 1920—1922 гг.[3]
Наиболее важными морфологическими работами Арнольди, по мнению К. Мейера и С. Липшица, являются эмбриологические исследования хвойных. Так, на основании исследования развития эндосперма, строения и расположения архегониев, пыльцевых трубок, процесса оплодотворения и развития зародыша у шести родовсемействаSequoiaceae[4], изложенного в магистерской диссертации «Очерк явлений истории индивидуального развития у некоторых представителей группы Sequoiaceae» (1900), Арнольди пришёл к выводу, что Sequoiaceae древнее, вымирающее семейство, «ближайшими и позднее появившимися родственниками которого являются Gnetum, Gnetum же пошёл по тому пути, который при дальнейшем развитии привёл к образованию класса покрытосеменных растений». Таким образом, через семейство Sequoiaceae, которое до Арнольди почти не было исследовано, и Gnetum можно голосеменные соединить с покрытосеменными[5].
В докторской диссертации «Морфологические исследования над процессом оплодотворения у некоторых голосеменных растений» (1906), носящей более цитологический характер, Арнольди изучил изменения, которые совершаются в ядреяйцеклетки во время оплодотворения, разобрал вопрос о Гофмейстеровых телах и пришёл к выводу об их ядерном происхождении, считая их особым видом хромидиального аппарата. Гофмейстеровы тела, по мнению Арнольди, «являются только наиболее развитыми, наиболее специализировавшимися образованиями, относящимися к той же области хромидиального аппарата»[5].
По материалам, собранным во время путешествия по Малайскому архипелагу, Арнольди исследовал зародышевый мешок у представителей семейства Молочайные (Euphorbiaceae).
Арнольди был инициатором создания Северо-Донецкой биологической станции Общества испытателей природы при Харьковском университете (на Северском Донце вблизи Змиёва; официально открыта в 1917 году, фактически — в 1912-м). Был также одним из членов-учредителей Русского палеонтологического общества (1916)[6].
Арнольди написал первый русский учебник по альгологии — «Введение в изучение низших организмов», выдержавший три издания (первое вышло в Москве в 1901 году, второе в Харькове в 1908-м, третье, посмертное, в Москве в 1925-м).
Die Entwicklung des weiblichen Vorkeims bei den heterosporen Lycopodiaceen // Bot. Ztg. — 1896. — Т. 44. — С. 159—168.
Beitraege zur Morphologie der Gymnospermen. I. Die Entwicklung des Endosperms bei Sequoia sempervirens // Bull. Soc. Natur. Moscou. — 1899. — Т. II—III.
Beitraege zur Morphologie und Entwicklungsgeschichte einiger Gymnospermen. Ueber die Corpuscula und Pollensschlauche bei Sequoia sempervirens // Bull. Soc. Natur. Moscou. — 1899. — Т. IV.
Очерк явлений истории индивидуального развития у некоторых представителей Sequoiaceae // Учён. зап. Моск. ун-та. — 1900. — Т. 15. — С. 90. — магистерская диссертация
Beitraege zur Morphologie und Entwicklungsgeschichte einiger Gymnospermen. V. Weitere Untersuchungen der Embryogenie in der Familie der Sequoiaceen // Bull. Soc. Natur. Moscou. — 1900. — Т. IV.
Ueber die Ursachen der Knospenlage der Blatter // Flora. — 1901. — Т. 86, вып. 4. — С. 440—478.
Beitrage zur Morphologie und Entwicklungsgeschichte einiger Gymnospermen. Embryogenie von Cephalotaxus Fortunei // Flora. — 1900. — Т. 87.
Введение в изучение низших организмов. Морфология и систематика зелёных водорослей и близких к ним организмов пресных вод. — М., 1902. — 216 с. — 2-е изд., перераб., Харьков, 1908, 360 с.
Beitraege zur Morphologie und Entwicklungsgeschichte einiger Gymnospermen. Was sind die Keimblaschen Oder Hofmeisterschen Korperchen in der Eizelle der Abietineen // Flora. — 1902. — Т. 87.
Материалы к морфологии голосемянных растений. VI. О некоторых особенностях в строении ядер зародыша Gingko biloba // Зап. Ново-Александрийск. с.-х. ин-та. — 1903. — Т. XVI, вып. 1.
Морфологические наблюдения над процессом оплодотворения у некоторых голосемянных растений // Тр. о-ва испыт. прир. при Харьковск. ун-те. — 1907. — Т. 40, вып. 2. — С. I—VII + 1—99. — докторская диссертация
Beitraege zur Morphologie der Keimung von Salvinia natans // Flora. — 1909. — Т. 100.
Некоторые данные о морфологии полового поколения у Salvinia natans // Тр. о-ва испыт. прир. при Харьковск. ун-те. — 1909. — Т. XLIII. — С. 43—59.
Некоторые особенности в географическом распределении водорослей // Дневн. XII съезда русск. естествоисп. и врачей в Москве в 1909—1910 гг.. — 1910. — Вып. 5. — С. 177.
Algologische Mitteilungen. I. Streblonema longiseta n. sp. // Flora. — (1909) 1910. — Т. XCIX. — С. 465—472.
Альгологические наблюдения. I. Streblonema longiseta n. sp. // Тр. о-ва испыт. прир. при Харьковск. ун-те. — 1909—1910. — Т. XLIII. — С. 33—40.
Альгологические наблюдения. II. Compsopogon Chalybaeus // Тр. о-ва испытат. прир. при Харьковск. ун-те. — 1909—1910. — Т. XLIII. — С. 61—70.
Предварительный отчёт командированного на остров Яву профессора Харьковского университета В. М. Арнольди. I. Прил. к проток. заседания физ.-мат. отд-ния 6. XI. 1909 // Изв. АН, VI сер. — Вып. 1. — С. 8—10.
По островам Малайского архипелага. Наблюдения натуралиста. — М.: Научное Слово, 1911. — 219 с.
Материалы к морфологии морских сифонников. I. Dasycladaceae (Bornetella, Acetabularia) // Тр. Бот. музея АН СССР. — 1911. — Т. VIII. — С. 127—150.
Zur Embryologie einiger Euphorbiaceen // Тр. Бот. муз. АН. — 1912. — Т. IX. — С. 136—154.
Algologische Studien. Zur Morphologie einiger Dasycladaceen (Bornetella, Acetabularia) // Flora, Neue Folge. — Т. IV. — С. 85—101.
Materialen zur Morphologic der Meeressiphoneen. II. Bau der Thalloms von Dictyosphaeria // Flora, Neue Folge. — 1913. — Т. V, вып. 2. — С. 144—161.
Материалы к флоре водорослей России. I. Водоросли р. Воронежа и его бассейна в пределах Тамбовской губ. II. Водоросли р. Сози и Петровских озер Тверской губ. III. Озера Лапландии // Тр. о-ва испыт. прир. при Харьковск. ун-те. — 1914. — Т. XLV1I, вып. 2. — С. 1—18; 76—94. — совместно с М. А. Алексенко
Водоросли Арктического моря // Природа. — 1915. — С. 1111—1136.
Новый организм из рода вольвоксовых Pyrobotris incurva // Юбил. сб. в честь 70-летия проф. К. А. Тимирязева : М.. — М., 1916. — С. 51—58.
Северо-Донецкая биологическая станция Общества испытателей природы при Харьковском университете // Тр. о-ва испыт. прир. при Харьковском ун-те. — 1918. — Т. XLIX.
Водоросли (очерки). Путеводитель по окрестностям Харькова. — Харьков, 1918.
Очерк водорослей степных рек // Журн. Русск. бот. о-ва. — 1922. — Т. VII. — С. 61—72.
Кубанский Витязевский лиман. Альгологическая экскурсия // Журн. Русск. бот. о-ва. — 1922. — Т. VII. — С. 47—50.
Две экскурсии на озеро Абрау // Журн. Русск. бот. о-ва. — 1922. — Т. VII. — С. 51—61.
О фитопланктоне Азовского моря // Рыбн. х-во. — 1923. — Т. III. — С. 174—175.
По островам Малайского архипелага. — 2-е изд. — М., 1923.
Водоросли Суджукской лагуны (у Новороссийска) // Изв. Российск. гидролог. ин-та. — 1924. — Т. 10. — С. 45—58.
Введение в изучение низших организмов. — Посмертн. изд., перераб. и доп. — М., 1925. — 355 с.
Очерк водорослей приазовских лиманов // Тр. Кубано-Черноморск. н.-иссл. ин-та. Работы Новороссийск. биостанции им. В. М. Арнольди. — 1928. — Вып. 57. — С. 5—15.
Материалы к флоре водорослей Кубанской области. Первые сведения о флоре водорослей степных рек // Сб. им. С. Г. Навашина. — М., 1928. — С. 105—117.
↑Арнольді Володимир Митрофанович / Т. В. Догадіна, О. С. Горбулін // Енциклопедія Сучасної України [Електронний ресурс] / Редкол.: І. М. Дзюба, А. І. Жуковський, М. Г. Железняк [та ін.]; НАН України, НТШ. — К.: Інститут енциклопедичних досліджень НАН України, 2001.
↑ 123Арнольди, Владимир Митрофанович // Русские ботаники. Биографо-библиографический словарь / Сост. С. Ю. Липшиц; отв. ред. акад. В. Н. Сукачёв; Моск. об-во испытателей природы и Ботанич. ин-т им. акад. В. Л. Комарова АН СССР. — М.: Изд-во Моск. об-ва испытателей природы, 1947. — Т. I. А — Б. — С. 74—77. Архивировано 8 сентября 2013 года.Архивированная копия (неопр.). Дата обращения: 7 января 2012. Архивировано 8 сентября 2013 года.
