5 января 1930 года он был назначен помощником директора Всесоюзного электротехнического института К. А. Круга по научной части.

4 мая 1932 года П. А. Флоренский был включен в Комиссию по стандартизации научно-технических обозначений, терминов и символов (при Комитете по стандартизации) при Совете Труда и Обороны СССР.

Многочисленные изобретения и открытия П. А. Флоренского в различных областях науки и техники имели важное значение в развитии народного хозяйства страны и укреплении ее обороноспособности.

25 февраля 1933 года П. А. Флоренский был арестован по ложному обвинению. 26 июля 1933 года репрессирован на 10 лет. Он был реабилитирован постановлением Московского городского суда от 5 мая 1958 года.

С 1 декабря 1933 года по август 1934 года П. А. Флоренский работал на лагерной Сковородинской мерзлотной научно-исследовательской станции. Он получил ряд ценных результатов при исследовании вечной мерзлоты. Исследования и наблюдения научной группы станции, в которую входил П. А. Флоренский, легли в основу книги Н. И. Быкова и П. Н. Каптерева «Вечная мерзлота и строительство на ней» (М., 1940). В Сковородине П. А. Флоренский написал лирическую поэму «Оро», собирал материалы к орочено-русскому словарю.

В середине августа 1935 года П. А. Флоренский был переведен в Соловецкий лагерь. С осени 1935 года по июнь 1937 года П. А. Флоренский занимался вопросами добычи йода из агар-агара из морских водорослей на лагерном Соловецком заводе йодной промышленности, в чем он также сделал ряд научных открытий. Весной 1936 года П. А. Флоренский там же на курсах йодных мастеров читал лекции по технологии и химии водорослей.

Последние годы П. А. Флоренский работал в тех областях техники, где не предполагал развивать научную деятельность, хотя с успехом применил свои знания. Естественно, встает вопрос: каковы были творческие интересы и планы самого отца Павла? Частичный ответ можно найти в его высказываниях 1935–1937 годов:

«Моей мечтой было разработать физику систем со специальными структурами». «Меня вновь одолевают замыслы построить новую дисциплину – морфометрию, и основу ее в общей форме, мне кажется, я нащупал». «Хотелось бы, будучи в отставке от больших дел, отдаться размышлениям на общие космофизические и космохимические темы». «Я стал бы заниматься космофизикой, общими началами строения материи, как она дана в действительном опыте, а не как ее отвлеченно конструируют из формальных посылок. Ближе к действительности, ближе к жизни мира – таково мое направление».

В конце своей жизни отец Павел, подводя итоги, оставил список важнейших областей и вопросов, в которых он проложил дорогу грядущим поколениям:

«В математике: 1. Математические понятия как конституитивные элементы философии (прерывность, функции и пр.). 2. Теория множеств и теория функций действительного переменного. 3. Геометрические мнимости. 4. Индивидуальность чисел (число – форма). 5. Изучение кривых in concretо. 6. Методика изучения формы.

В философии и истории философии: 1. Культовые корни начатков философии. 2. Культовая и художественная основа категорий. 3. Антиномии рассудка. 4. Историко-филолого-лингвистическое изучение терминологии. 5. Материальные основы антроподицеи. 6. Реальность пространства и времени.

В искусствоведении: 1. Методика описания и датировки предметов древнерусского искусства (резьба, ювелирные изделия, живопись). 2. Пространственность в художественных произведениях, особенности изобразительного искусства.

В электротехнике: 1. Изучение полей. 2. Методика изучения электрических материалов – основание электроматериаловедения. 3. Значение структур электроматериалов. 4. Пропаганда синтетических смол. 5. Использование различных отходов для пластмасс. 6. Пропаганда и разработка элементов деполяризации. 7. Классификация и стандартизация материалов, элементов и пр. 8. Изучение углистых минералов как одной группы. 9. Изучение ряда пород горных. 10. Систематическое изучение слюды и открытие ее структуры. 11. Изучение почв и грунтов и т. д.