1921年1月，时年32岁的李四光来到北京，正式接受了蔡元培的邀请。学校委任他为北京大学地质系教授，并且担任校部评议会委员和庶务、财务、聘任等各委员会委员，以及仪器委员会的委员长。同时，他还参与校部有关工作的总体管理。

对于身兼数职，李四光没有任何怨言，因为他早就习以为常了。10年前，他从日本留学回来后，就曾在湖北中等工业学校兼任教师、翻译和工场负责人等多项职务，任劳任怨。后来转到湖北军政府工作期间，他也是一人统管工、商、农、林、金融乃至交通等部门，所有实业的复兴与发展都由他一人管理，同事们都佩服他那忘我的奉献精神和出众的管理才能。

蔡元培当年也是中国同盟会的会员，而且在孙中山领导的南京临时政府担任教育总长，他对李四光的人品、学识和工作能力等各方面有着详细的了解。作为一位著名的教育家，蔡元培之所以千方百计地聘请李四光到北京大学任教，只有一个原因，那就是广纳贤才。他知道，只有留住人才，才能办好中国的教育事业。李四光深刻理解蔡元培的良苦用心，心里更加敬佩这位德高望重的教育家。共同的事业把他们紧密联系在了一起，此后他们携手创业，精诚团结，珠联璧合，直至1940年蔡元培逝世。

李四光来到北京大学的时候，国家仍处于北洋军阀的统治下，但是，北京大学正在兴起改革求新的浪潮，校园里处处洋溢着科学与民主的气息。当李四光知道北京大学就是“五四”运动摇篮的时候，他对蔡元培和全校教职员工产生了由衷的敬意。他想，这样的精神与氛围是办好先进教育的基础。虽然在师资、设备以及其他客观条件方面，北京大学尚不能与发达国家的名牌大学相媲美，但是他坚信，只要全校始终保持奋发向上的精神和朝气，终有一天会迎来光明的未来。

这时北京大学地质系刚成立不久，师资不全，条件简陋。系址是在学校理学院一个杂草丛生的院落里，教室、教研室和办公室都十分破旧。李四光刚入校时，蔡元培与有关教职员工陪同他参观校园，大家都担心这位从著名的伯明翰大学毕业的洋硕士会嫌这里寒酸，影响他在这里扎根教学的情绪。出乎意料的是，李四光看过周围的环境后，不但没有灰心丧气，反而乐呵呵地向蔡元培提出了自己的建议：“蔡先生，我看这里需要整修一番，给同学们创造一个良好的学习环境。”

“李先生说得在理。”蔡元培高兴地说，“这里本来是北京的马神庙。大庙变大学，确实需要一番改造啊！李先生到过日本，现在又刚从英国回来，可以说是见多识广。我看这样吧，此事就麻烦李先生费心了，有什么困难尽管找我，怎么样？”

“这就最好不过的了。”在场者都表示赞同。

随后，在李四光的带领下，全系同学一起动手，经过一段时间的努力，旧貌得以换新颜。

地质系不再是以前的破败景象了：院落打扫得干干净净，中间还建起了一座圆形的石台，石台上安放的是一架造型别致的日晷——一种利用太阳投射的影子来测定时刻的装置。石台四面各刻着一句话，正面是“仰以观于天文”，背面是“俯以察于地理”，左侧是“近取诸身”，右侧是“远取诸物”。同时，以日晷为中心，铺设了几条石路，分别通往院门、教室和礼堂等处。石路两旁种植了成排的冬青和刺柏。

各处环境都得到了很大的改善，师生们享受到了整洁与舒适的环境。增设的中央石台和日晷及其四面的醒目话语，点出了地质系的特征，洋溢着浓郁的学术气氛，时刻提醒师生们要发扬进取精神。

当然，良好环境的营造，还离不开内部设施的充实。为了增添必要的仪器、标本等，李四光到处筹措资金。幸运的是，这一切都得到了蔡元培和校方各有关部门的鼎力支持，李四光为此深受感动。他珍惜筹来的每一文钱，号召师生爱护系里的一草一木，尽量把各项经费和物资用在该用的地方，用在刀刃上。

在他和全体师生的共同努力下，地质系的基本建设初具规模，为以后的教学与科研工作打下了良好的基础。

人们看到地质系崭新的面貌后，无不跷起大拇指称赞李四光的敬业精神，亲切地称他为以校为家的“创业教授”。