В 1823 г. Э. И. Эйхвальд переезжает на жительство в Казань, получив назначение в Казанский университет профессором повивального искусства. В то же время ему было поручено чтение лекций по зоологии, сравнительной анатомии, ботанике и минералогии. Эйхвальд постепенно полностью посвящает себя изучению природы. Благодаря средствам, выделенным Казанским университетом, Эйхвальд совершил в 1826 и 1827 годах замечательное путешествие по Каспийскому морю и Кавказу; хотел побывать и на Арарате, но вторжение персов помешало его дальнейшему путешествию. Цель поездки состояла в изучении фауны, флоры и геологии тех мест. Возвратившись обратно в Казань в 1827 г., он существенно пополнил Кабинет естественной истории зоологическими и ботаническими экспонатами, а недавно образованный Минералогический кабинет - геологическими и палеонтологическими коллекциями. Эйхвальд организует в музее Кабинет Сравнительной Анатомии - основу современного отдела беспозвоночных животных Зоологического музея Казанского университета. За свои биологические и палеонтологические исследования Э. И. Эйхвальд в 1824 г. был избран членом-корреспондентом Императорской Академии Наук. В 1825 г. в Казани выходит его работа "Geognostico-zoologicae per Ingriam marisque Baltici provincias nec non de trilobitis observations", в которой впервые приводятся описания и изображения трилобитов из нижнего силура окрестностей Санкт-Петербурга.
В 1829 г. Э. И. Эйхвальд покинул Казань, получив назначение профессором зоологии и сравнительной анатомии в Виленский университет. В 1831 г., после закрытия Виленского университета, Эйхвальд занял кафедру зоологии и сравнительной анатомии в Виленской Медико-хирургической академии, а в 1838 г. переселился в Петербург и получил ту же кафедру в Медико-хирургической академии в Петербурге. Одновременно он был профессором палеонтологии в Горном институте (с 1839 по 1855 гг.). В России Эйхвальд первый начал излагать палеонтологию как самостоятельную науку в форме отдельного курса.
Деятельность Э. И. Эйхвальда была чрезвычайно разнообразной. Она касалась медицины, зоологии, ботаники, палеонтологии, геологии, минералогии, антропологии, этнографии и археологии. Однако особенно большое научное значение имеют его работы в области палеонтологии. Обобщением этих работ явилась многотомная монография "Палеонтология России", изданная автором в течение 1850-1868 гг. на русском и французском языках ("Lethaea Rossica"). Монография уникальна - ее полное собрание включает около 3 тысяч страниц, 99 таблиц с изображениями 2 тысяч различных ископаемых. По своей сути это была первая грандиозная попытка дать полное описание и изображение всего палеонтологического материала, собранного в России.
В мае 1873 года Советом Петербургского университета было принято решение о приобретении палеонтологической коллекции Э. И. Эйхвальда за 6 тысяч рублей. Главную роль в приобретении этой коллекции сыграл А. А. Иностранцев. Миллиардер из США Пибоди давал за коллекцию 10 тысяч долларов, но Эйхвальд не захотел выпускать ее из России и продал Университету. Коллекция Эйхвальда явилась основой Геологического музея Университета.
Э. И. Эйхвальд умер 4 ноября 1876 г. Он оставил после себя весьма внушительное количество печатных работ в различных областях знаний.
В Палеонтологическом музее хранятся коллекции Э. И. Эйхвальда к следующим работам:
Eichwald E. Fauna Caspio-Caucasica. 1841. Фауна Каспийско-Кавказского региона. 1841 (PDF).
Коллекция № 115
Eichwald E. Die Urwelt Russlands durch Abbildungen erlautert. St. Petersburg. 1840 (PDF), 1842 (PDF). Heft I, II. Древний вид России в изображениях. СПб. 1840, 1842.
Коллекция № 4
Eichwald E. Ueber die Saurier des kupferfuhrenden Zechstein Russelands // Bull. de la Soc. Imp. Natur. de Moscow. 1848. О ящерах медистого цехштейна России.
Коллекция № 157
Eichwald E. Die Grauwackenschichten von Live - und Estland // Bull. de la Soc. Imp. Natur. de Moscow. 1854. № 1. Граувакковые слои Лифляндии и Эстляндии.
Коллекция № 145
Eichwald E. Zur Naturgeschichte des Kaspischen Meeres // Nouv. Memoires de la Soc. Imp. Natur. de Moscow. 1855. V. X/XVI. К естественной истории Каспийского моря (pdf).
Коллекция № 114
Eichwald E. Lethaea rossica ou paleontologie Russie. Lethaea rossica или Палеонтология России. Eichwald 1853 (pdf), Eichwald 1860 (pdf), Eichwald 1860-1 (pdf), Eichwald 1865 (pdf), Eichwald 1868 (pdf), Eichwald Atlas 1859 (pdf), Eichwald Atlas 1868 (pdf).
Коллекция № 2
Eichwald E. Analecten aus der Paleontologie und Zoologie Russlands. Palaeotouthis marginalis Eichw. Moscow. 1871. Заметки о палеонтологии и зоологии России.
Коллекция № 6
Eichwald E. Geognostisch-palaeontologische Bemerkungen uber die Halbinsel Mangischlak und die Aleutischen Inseln. Berlin. 1871 (PDF). Геогностическо-палеонтологические заметки о полуострове Мангышлак и Алеутских островах.
Коллекция № 100
Эйхвальд Э.И. Палеонтология России. Новый период. СПб. 1850 (pdf).
Коллекция № 3
Эйхвальд Э.И. Палеонтология России. Древний период. СПб. 1861. Текст (PDF), атлас (PDF)
Флора граувакковой, горноизвестковой и медистосланцевой формаций России. СПб., 1854 (pdf). Атлас (pdf)
Коллекция № 1
