Большое впечатление произвело на Тамма посещение института, руководимого крупным радиобиологом Густавсоном. Он познакомился с работами по качественному изменению семян путем их облучения.
Тамм рассказывал, что под влиянием ионизированного облучения получаются новые мутации и производится отбор новых полезных видов культур. Такие методы вошли уже в практику и дают хорошие результаты для ячменя, овса, горчицы и др.
Тамм считал, что развитие биологической науки в нашей стране представляет собой важнейшую задачу. Тамм способствовал развитию советской научной биологии и созданию новых институтов, лабораторий и отделов для разработки проблем биологии, в частности, очень перспективной, по его мнению, радиационной генетики.
При активной поддержке и участии Тамма в ФИАНе ряд лет функционировал семинар по биологии, на котором физики и биологи обсуждали различные проблемы научной биологии.
После окончания второй мировой войны Тамм выполнил важные работы по термоядерному синтезу. Он участвовал в разработке метода магнитного удержания плазмы. Это предложение послужило основой исследований в области управляемых термоядерных реакций, ведущихся в нашей стране.
В 1956 году по решению Советского правительства все работы по управляемому термоядерному синтезу, ведущиеся у нас, были рассекречены. И.В. Курчатов подробно рассказал об этих работах во время посещения британского атомного центра в Харуэлле, руководимого известным физиком-атомником Джоном Кокрофтом. Большая часть доклада Курчатова была посвящена установкам, созданным в СССР на основе принципа магнитного удержания плазмы.
Экспериментальными исследованиями на установках с магнитным удержанием плазмы руководил известный советский физик академик Л.А. Арцимович (1909...1973). Он объяснял принцип магнитного удержания плазмы так: «Если мы поместим плазму в сильное магнитное поле, созданное таким образом, чтобы силовые линии этого поля со всех сторон обволакивали ее, то при этом мы можем получить клубок горячей плазмы, который будет висеть в вакууме и не взаимодействовать со стенками сосуда, в котором он находится. Такова сущность магнитного удержания. Она основана на том, что заряженные частицы, из которых состоит плазма, не могут перемещаться свободно поперек магнитного поля. Они могут двигаться только вдоль силовых линий поля».
Была создана целая серия советских экспериментальных установок «Токамак», в которых горячая плазма удерживается магнитным полем в торроидальной камере.
Исследования, проводимые на установках этого типа, а также на установках других типов, например «Огра», увенчались большими успехами. Относительно «Токамака» профессор Игорь Николаевич Головин — один из специалистов по плазме писал в 1970 году: «Успехи на „Токамаках“ важны потому, что ломают лед недоверия, начавший окружать затянувшиеся исследования плазмы».
Тамм был глубоко убежден, что исследования по управляемому термоядерному синтезу приведут к полному успеху. Он говорил, что «методы, которые дадут возможность освоить термоядерную энергию, в принципиальном отношении ясны уже теперь. Пока, однако, еще нельзя сколько-нибудь точно оценить, сколько времени, труда и изобретательности потребуется для преодоления очень серьезных трудностей, стоящих на пути осуществления этих принципов».
Тамм высказывал уверенность, что термоядерные реакции со временем станут основой энергетики.
Большую часть своей жизни Тамм вел борьбу против нападок невежд, ретроградов и просто нечестных людей на новые физические теории, в первую очередь на квантовую механику и теорию относительности Эйнштейна. С необычайной смелостью и бескомпромиссностью он выступал против догматического и крайне вредного псевдофилософского объяснения актуальных вопросов физической теории.
Тамм был создателем обширной научной школы физиков-теоретиков. Он обладал всеми качествами первоклассного научного руководителя, его собственная работа являла собой исключительный пример того, как должен работать теоретик.
Академик И.М. Франк говорил: «Не только талант ученого, не только исключительная живость ума и острый интерес ко всему новому сделали Игоря Евгеньевича главой большой теоретической школы, но в неменьшей степени огромный моральный авторитет и личное обаяние».
Тамм всегда искал талантливых молодых людей для исследовательской работы по теоретической физике. Студента или аспиранта, проявившего склонность и способности к научной работе, Тамм заботливо опекал и давал ему свободу выбора темы и методов исследования, никогда не навязывая своих идей и решений. Он считал, что очень важно постоянно производить отбор научных сотрудников, оставляя в научно-исследовательских институтах тех, кто проявлял способности к научной работе, а других переводя на педагогическую или производственную работу. Одним из самых главных недостатков научных учреждений он считал «фактическую несменяемость состава научных сотрудников».