杜亞泉深知，要強國必先普及科學，而普及科學的根本途徑在於辦教育。因此，他從1902年開始，就在辦刊物的同時，致力於科學書籍和教科書的編著出版。普通學書室壹創立，他就延聘翻譯和精通西學自然科學方面的人才，陸續編譯了諸如《普通數學》、《普通化學》、《普通質學》、《普通礦物學》、《普通植物學》、《普通動物學》、《普通生物學》、《普通英文典》、等中等學堂教科用書。這些教科書的內容全都反映了當時西方科學的最新水平，對中國科教界來說，具有很新的創意，對西方科學在中國的傳播起到了很好的作用。
杜亞泉編著教科書具有革新的精神，使教科書適應新的時代。這裏舉壹個《文學初階》的例子：《文學初階》是杜亞泉於1902年編纂，由商務印書館出版的專供蒙學堂用的讀本，壹部***6冊，供3年學習之用。當時清朝政府“興學堂”，但仍規定“其教法當以四書五經綱常大義為主”。杜置清廷法令於不顧，壹改“三、百、千”（三字經、百家姓、千字文）的傳統教材，首創按語言規律，從實詞入手，由淺入深，循循善誘，然後由實而虛，由單字而句子，由兒童身邊常見事物各種淺近知識，再到聲光化電、中外史地人物，再進而到倫理修身，以及激勵奮發讀書學藝以振興中華等內容。特別值得指出的是此書已明顯地拋棄了唯有讀書高和讀書為做官的思想，並對忠孝仁愛等傳統的倫理道德賦予了新的民主的內涵。這套課本現在能見到的最晚印次是1906年，即流行前後不少於5年，這個“壽命”是它以前各種課本所沒有的。該書“拋棄經學中心和貼近兒童生活，使教育具有生活氣息，具備近代概念的普通教育內容。新式教育提倡多年，課本建設摸索多年，至此才大致走上正道”。“這部書從教育學的原理講，是中國小學課本史上劃時代的壹部課本”。
杜亞泉在編纂教科書時，不忘宣傳愛國主義思想，以激發青年人振興中華之誌。他編纂出版的《普通新歷史》，在其“總論”中有壹段話：“前清時代，中國割地開港，幾為白種人所分割。今已肇建***和，從此舉全國之力，振興庶務，廣求智慧，以光我古國之聲名，駕五洲各國而上之，非國民之責任而何?”在該書“凡例”中又說：“近世全球交通之會，中國民漸漸與世界相見，優勝劣敗，即在此壹二百年之間，誠千載壹時也。中國民之眼界，斷不可僅註於國內數十朝之興替沿革中，須考察種族勢力之強弱，文明之高下，能力之大小，以為大家警醒振拔之標準。”這本歷史教科書極受學界歡迎，在短短5年中，即重印28次。
後來，普通學書室也因經費短缺等原因陷入困境。而此時，上海的商務印書館則在當時社會上興學堂浪潮的機遇中獲得了發展，正在羅致人力，擴大業務。1904年秋，杜亞泉應商務的創始人夏粹方、張元濟之邀，被聘為商務的編譯所理化部主任，壹心致力於科學研究和編譯工作，而普通學書室也並入了商務印書館。從此，杜亞泉在“商務”服務了28年之久，長期通過出版工作來實現他的科學理想。
杜亞泉在“商務”的前些年中，幾乎全力撲在教科書的編譯工作上。他編譯的教科書，範圍從初小到高中以及師範學校，內容包括動物、植物、礦物（三者當時也合稱博物）、數學、物理、化學、生理及農業等，還有部分學科的《示教》、《教授法》。據後來擔任商務印書館總編的王雲五稱，杜“編著關於自然科學的書百數十種”，其中有相當數量是教科書。商務印書館“初期所出理科教科書及科學書籍，大半出於先生手筆”。 壹是編纂《植物學大辭典》。該書為中國第壹部有影響的專科辭典，由13人合作，杜任主編。自1907年開始編撰，1918年出版，歷時12年，1934年再版。此書收載中國植物名稱術語8980條，西文學名術語5880條，日本假名標音植物名稱4170條，附植物圖1002幅，全書1700多頁，300余萬字。蔡元培為之作序說：“吾國近出科學辭典，詳博無逾於此者。”時任蘇州東吳大學生物系主任的美國科學家祁天錫也認為：“自有此書之作，吾人於中西植物之名，乃得有所依據，而奉為指南焉。”
二是編纂《動物學大辭典》。該書由5人合作，杜任主編。自1917年開始編撰，1923年出版，歷時6年，1927年四版。全書***250余萬字，所收錄的動物名稱術語，每條均附註英、德、拉丁和日文，圖文並茂，正編前有動物分布圖、動物界之概略等，正編後附有西文索引、日本假名索引和四角號碼索引。該書與《植物學大辭典》同為中國科學界空前巨著，至今仍在發揮作用。
三是編著《化學工藝寶鑒》。該書於1917年3月初版，至1929年12月已出第九版。書的內容包含重要工藝30余類千余種，自家庭日用以至工場制造，各種化學工藝如合金、鍍金、冶金、玻璃、琺瑯、人造寶石、陶器著色、火柴、油漆、墨水、漂白、防腐、肥皂、毒物及解毒等，均有詳盡的說明。編此書的目的，在於為國貨制造家們提供壹份技術參考資料。
為了推動中國的科學教育，杜還在編譯出版教科書的同時，重現科學實驗儀器和設備的制造。在他的倡議下，商務印書館開辦了標本儀器傳習班，招收學徒，授以技術，培養自制儀器、標本、模型的人才；他本人也曾親自在傳習班中講課。此外，他還發動並資助自己的子侄輩開工廠從事儀器文具的生產。例如他支持表侄周榕仙在上海開了壹家中國儀器廠（現地質部所屬上海地質儀器廠的前身）；支持堂弟杜春帆在上海開了壹家墨水制造廠“天然墨水廠”（1949年後與其它廠合並為上海墨水廠）。
鑒於杜亞泉在科學傳播普及上的貢獻，有人稱他為科學家，他謙虛地回答說：“非也，特科學的介紹者耳。” 杜亞泉是壹個憂國憂民而又具有科學頭腦的人，他對各種社會現象的思考是嚴肅而冷靜的，而且勤於思考，善於思考。據蔡元培回憶，杜“有時獨行，舉步甚緩，或諦視壹景，佇立移時，望而知其無時無處無思索也”；而且他“腦力特銳，所攻之學，無堅不破，所發之論，無奧不宣”。杜亞泉對於各種社會現象，不僅有敏銳的洞察力，而且敢於公開闡明自己的見解，不人雲亦雲，不畏懼權威。壹旦形成自己的觀點，就鍥而不舍，不輕易放棄。他把這視作自己義不容辭的社會責任。
辛亥革命後政治並不清明，封建軍閥勢力的割據，帝國主義列強的掠奪，腐朽的封建意識與資本主義思想交織熏染，使社會精神道德日益衰敗，人們思想極為混亂。當時中國愛國的有誌之士，政治意識和求知欲望正日益發展，杜亞泉也深感需要有壹種工具“以救國人知識之饑荒”，並加以“誘導”。正在此時，商務印書館為刷新《東方雜誌》，聘杜亞泉兼任主編。這對他來說，真是壹個天賜良機。於是他壹方面對《東方雜誌》進行大刀闊斧的改革，壹方面自己筆耕不輟。
《東方雜誌》為月刊，創始於1904年，初僅為選報性質，匯編朝廷文告及報刊文章之類。杜任主編後，擴大篇幅，活躍版面，增加撰述文章，對國內外形勢、國家政治經濟、社會問題、學術思潮等，無不作詳明迅速的編載，並發表評論文章。同時，增設“科學雜俎”等欄目以傳播科學知識，增設“談屑”等欄目以針砭時弊，《東方雜誌》從而面貌壹新，成為當時中國銷量最大、最有影響的綜合性雜誌。
在1911—1920年任《東方雜誌》主編的9年間，杜曾用“傖父”和“高勞”筆名，撰寫論文、雜感和譯著約300余篇。他的文章，內容範圍很廣，哲學、政治、經濟、法律、外交、文化、倫理、教育等等均有涉及。文章從實際出發，有批評，有建議，批評則尖銳直率，觸及時弊，建議則獨具慧眼，切合國情。有的文章，即使在幾十年後的今天讀來，仍發人深思。杜亞泉的政論文章中，常有壹些獨到的見解，給人以啟迪。例如他的《中國政治革命不成就及社會革命不發生的原因》壹文，談到中國社會過剩的勞動階級，即歷史上的遊民階級力量強大，他們有時與過剩的知識階級中的壹部分結合，對抗貴族階級勢力，可是壹旦革命成功，他們自己也就逐漸貴族化了。這種革命非政治革命，也非社會革命，只可謂之帝王革命。而中國的知識階級，今日“尚輾轉於貴族遊民二階級之勢力中而不能自拔”，“達則與貴族同化，窮則與遊民為伍”。這就是政治革命不能成就之原因。至於社會革命，則是缺乏發生的社會基礎。文章指出：“歐洲之社會革命，其基礎於哲學上之思想，既深且遠；其關於生產上、政治上之運動方法，又甚周備，即吾國之知識階級中，亦罕能言之；勞動階級中，更無從得此知識，其不能發生自無疑義。”他斷言：“若今後之知識階級，猶不肯斷絕其政治生活之希望，不置身於產業階級、勞動階級中以與之結合，而惟與貴族化之遊民為伍，則貴族勢力與遊民勢力，將日益膨脹而不可制，何政治革命社會革命之可言?”按現在的話說就是：中國的知識分子若只知謀求個人政治上的發展，而不與產業階級、勞動階級相結合，則中國將談不上什麽政治革命和社會革命。
在《未來之世局》壹文中，他預見“國家的民主主義末期……社會中發生壹有力之新階級，即有科學的素養而任勞動之業務者。此等科學的勞動家，以社會上之需要，日增月盛。國家社會間壹切機關、職業，悉落於勞動家之手”。此時的政黨，“無復可施之伎倆”，而軍隊也“不得不撤除”，戰爭“不得不停止”；“於是國家的民主主義，壹變而為世界的社會主義”，“人類生活所需之事物，供給之，分配之，排除其障害，增進其福利，皆為社會事務。”這裏，他已朦朧地看到了工人階級的歷史地位和作用以及社會主義的美好遠景。
在《中國之新生命》壹文中，他又預言，中國的新勢力，在於那些“儲備其知識能力，從事於社會事業，以謀自力的生活”，“標準於舊道德，斟酌於新道德，以謀個人之自治”的人。這壹類年輕有為之士，“懲於戊戌以來諸先進之種種失敗，始有所覺悟，於是去其浮氣，抑其躁心，乃從社會生活上與個人修養上著手。將來此等青年，益益遍布……當舊勢力頹然傾倒之時，其勢力自然顯露，各方面之勢力，自然以此勢力為中心，而向之集合。”“現今文明諸國，莫不以中等階級為勢力之中心，中國將來，亦不能出此例外，此則吾人之所深信者也。”這就是說，他認為中國的新生力量，在於努力掌握知識能力，潛心社會事業，關心國家前途，有道德、有覺悟、不浮躁、講實幹的年輕壹代。
又如在《減政主義》壹文中，他指出：“壹國政府之本分，在保全社會之安寧，維持社會之秩序，養其活力之泉源而勿涸竭之，順其發展之進路而勿障礙之，即使社會可以自由發展其活力而已。”如不察此理，“貿貿焉擴張政權，增加政費，國民之受幹涉也愈多，國民之增擔負也愈速。幹涉甚則礙社會之發展，擔負重則竭社會之活力，社會衰而政府隨之”。這種理論，不正與我們改革開放後提倡的“小政府，大社會”的內涵相暗合嗎
深入研究杜亞泉的文章，我們可以得出這樣的印象：杜亞泉不僅在自然科學方面是壹位先驅，而且正由於他在自然科學的研究中掌握了可貴的科學思維的方法與習慣，使他在社會科學的研究中，也能嚴格遵守實事求是的、理性的思維方式，從而始終保持著清醒的頭腦。他以西方哲學中的“接續主義”作為自己的理論基礎，認為歷史是繼往開來、不可割斷的，故在政治上主張調和，主張開進與保守（這裏的“保守”指“不事紛更，而非力求復古”）相結合。他提倡科學與民主，反對專制，反對帝國主義和官僚買辦。他對社會改革是真誠而堅定的，但是他主張漸進而反對激進。他在對西方文明的審視中，既覺察到資本主義的弊端，也隱約地看到了人類社會“未來的文明”“必趨向於社會主義”，它必是與勞動階級聯系在壹起的。
在任《東方雜誌》主編期間，杜亞泉還翻譯了大量日該國的以及通過日文轉譯的西方國家的專著、評論和各種重大事件的報道。例如《東西洋社會根本之差異》、《美國之新國民主義》、《墨西哥革命成功之偉人》、《日本明治時代之進步》、《歐美社會黨之消息》、《婦女參政權運動小史》等。據章錫琛回憶，他還經常在《東方雜誌》上介紹摩爾、歐文、傅立葉、聖西門等的空想社會主義，把克魯泡特金的《互助論》和叔本華的《處世哲學》等全部譯出，分期刊登。特別值得壹提的是，他曾於1912年翻譯過日本著名社會主義理論家幸德秋水所著的《社會主義神髓》壹書，連載於該年5月至9月的《東方雜誌》第八卷第十壹號至第九卷第三號，後被收入《東方文庫》叢書，單本發行。此文在《東方雜誌》發表時，較陳望道先生翻譯的《***產黨宣言》的出版日期1920年8月還早8年。
杜亞泉在離開《東方雜誌》後，人已進入老年，但他絲毫沒有松懈奮鬥的意誌。這時，他除了做好日常的理化部主任的工作外，把主要精力集中在兩個方面：壹是辦教育，壹是著書。
興辦教育，栽培社會需要之人才，是杜亞泉壹生的壹個重要理想和追求。早年他與蔡元培在紹興辦中西學堂，後在上海創辦亞泉學館；1902年，應浙江南潯龐清臣之邀出任潯溪公學校長，1903年，又與紹興文化教育界人士王子余、壽孝天、宗能述等創辦越郡公學；在任紹興七縣同鄉會議長期間，還辦了小學3所。杜的這些辦學活動，多因經費不濟等原因而未能持久，有的存在時間很短。但他辦學之誌，始終未泯。後來他又想在紹興諸葛山麓辦壹中學，“嘗與朋儕言及，作何設備，作何措施，如何進行，如何擴張，如何由中學以晉大學；並謂茍得如願，雖終其身服務於是校，並子侄亦終其身服務於是校，均所不惜。談至酣暢時，興高采烈，幾欲克日觀成”。終因格於情勢，沒有如願。
1924年，杜終於在上海自費創辦了新中華學院，培養從事科學、實業人才。他自己及子侄均任教課，並自任訓導之責。雖曠去商務印書館的編譯時間，扣減薪水，也不介意。他痛恨官僚買辦，常教育學生千萬不要做買辦。他深惡社會學風之頹靡，力主敦樸，鼓勵學生畢業後到農村去，從事教育及農村合作事業。當時有些學生想到美國去，他頗為擔憂，他說他並不是反對他們去美國學習，只怕他們學成回來為洋人做買辦。他還很關心學生的健康。學生飯菜裏有老得像竹的筍和長了斑斑黑點的茭白，他發現後就自己貼錢，囑廚房給學生加菜。然而，這樣辦了兩年半，斥資8000余元，家中積蓄盡罄其所有，杜原有商務股票若幹，全部出售，仍不足數，終負債二三千元，學校也只好停辦。
關於著書，杜亞泉壹生編寫過不少，最“慘淡經營”者，則為《人生哲學》。據蔡元培介紹杜編寫的教科書雖然都是自然科學方面的，但是他始終不肯把自己的註意力囿於數理化的圈子中，“而常好根據哲理，以指導個人，改良社會，三十余年，未之改也”。在新中華學院時期，他在學生中開設了人生哲學課，以開發青年的思想。學校停辦後，他根據講課內容，又搜取生物學、心理學、社會學、倫理學等學科中新穎警切的理論，加以擴充整理，歷時六七年，編成《人生哲學》壹書，作為高級中學教科書，於1929年8月由商務印書館出版。“由於杜所治為科學的哲學，與懸想哲學家當然不同”。他“以科學方法研求哲理，故周詳審慎，力避偏宕。對於各種學說，往往執兩端而取其中，如唯物與唯心、個人與社會、歐化與國粹、國粹中之漢學與宋學、動機論與功利論、樂天觀與厭世觀，種種相對的主張，無不以折衷之法，兼取其長而調和之；於倫理主義取普泛的完成主義，於人生觀取改善觀，皆其折衷的綜合的哲學見解也。”
1932年1月28日，日寇侵犯上海，商務印書館被炮火焚毀，杜亞泉寓所同時遭災。“商務”停業並解雇職工，杜也率全家避難回鄉，變賣家產度日。然而他對社會的熱心，仍未因此而稍挫。在鄉間，他自費創辦了“千秋出版社”，聘用離館舊同事和兩個侄子，拖著老邁的身體，繼續從事科學編著工作。他寧肯不添置必須的衣物，將“商務”發給的遣散費400余元，悉數購買參考書籍，從上海運至鄉間，埋頭編譯，在壹年多時間裏，完成了70余萬字的《小學自然科詞書》的編撰。此書收錄小學自然科學教材所必須的詞匯2000余條，包括天文、氣象、物理、化學、礦物、醫學、動物、植物、化工、農業、建築、食品等23類，對於補充小學自然科教師的科學知識，可謂十分詳盡。此書於杜去世後由商務印書館出版，這是他最後貢獻於社會的壹部著作。杜亞泉可以說是以著述貢獻於科學事業而終其壹生的。
在鄉間編詞書的同時，他還每隔壹周乘船去紹興縣城，為稽山中學（今紹興第二中學前身）義務講課，孜孜不倦。講課內容有政治、經濟、自然科學等，並宣傳抗日救國。此外，他還在鄉間支持群眾打擊惡霸豪強羅厚卿，幫助鄉間革新教育。
由於操勞過度，本已顯得消瘦蒼老的杜亞泉終於病倒。1933年秋患了肋膜炎。他在病中仍沒有停止對他的事業和他始終關心的各種問題的思考。壹天晚上他思慮過度，徹底不眠，次日體溫增高，病勢轉沈，於12月6日去世。杜亞泉本無財產積蓄，“平時賣文所入，除供簡單生活費用外，悉捐作教育公益費，因此身後蕭條，無分文遺產”。病篤時無錢醫治，死後借棺入殮。
是年6月，杜亞泉曾赴紹興龍山詩巢雅集，有和友人六如韻詩，末兩句雲：“鞠躬盡瘁尋常事，動植猶然而況人。”實為他壹生為人的寫照。
杜亞泉不僅是壹位文理百科無所不通的科學家，而且是壹位出色的教育家、編輯家和翻譯家。 他在兼任《東方雜誌》主編的九年中，大量翻譯了西方科學著作。自然科學有《蓋氏對數表》、《動物學精義》、《定性分析》、《食物養生法》等。社會科學有《社會主義精髓》、觸司女參政運動小史》、《戰爭哲學》等。
杜亞泉雖專心著述，但也十分關心國家命運和社會改革。為了反對袁世凱復辟帝制，他在《東方雜誌》上發表《帝制運動始末記》、《天意與民意》等文章，進行無情的鞭撻。1914年他連續發表《個人之改革》、《接續主義》、《破除幸福之目的》等壹系列文章，闡述其社會改革的思想。 杜亞泉熱心社會公益事業。為了在上海出資創辦新中華公學，不惜低價出售他商務印書館舊占股份，甚至負債二三千元而不悔；為了反對清政府出賣蘇滬、滬杭甬鐵路修築權，他奔走呼號，並以自己的薪俸供紹籍友人回鄉納股；為了保障紹興旅滬同鄉的權益，他發起組建“紹興七邑旅滬同鄉會”，被選為議長。
杜亞泉樂於獎掖後進，提攜青年。1900年他擔任浙江省庚子賠款留美學生考試的主考，並負責數理科的出題。當年他鼓勵竺可楨應試，後竺被錄取，卒成著名的氣象學家。胡愈之初進商務印書館當編輯，曾得到前輩杜亞泉的細心指導，胡愈之終生感激不已，稱他為忠厚長者。
杜亞泉為人剛正不阿，自奉儉樸，好學不倦，樂於奉獻，可為後人楷模。他臨終前不久，曾赴“龍山詩巢”雅集，有和友人六如韻詩，末兩句雲：“鞠躬盡瘁尋常事，動植猶然而況人。”他畢生為中國文化教育事業嘔心瀝血，殫精竭慮，實為他壹生為人的真實寫照。