a une liaison avec son étudiante et collaboratrice Elena Baroulina (1895-1957) (futur docteur en sciences agronomiques) qui l'accompagne pendant ses expéditions du sud-est de la Russie. Vavilov finit par divorcer en 1926 pour l'épouser. De cette union est issu un fils, Youri (né en 1928) futur physicien nucléaire. La botaniste Emilia Anikina est sa collaboratrice pendant plus de vingt ans.